题目内容

13.某同学用图1所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz).

(1)进行实验时正确的实验步骤是BA
A.释放纸带                B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如图2所示,可以判断实验时重物连接在纸带的左端.(选填“左”或“右”).
(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为1.17m/s,所测得的重力加速度大小为9.75m/s2.
(4)质量m=100g重物拖着纸带运动时,在AE段重力做功为0.0938 J.

分析 (1)用打点计时器做实验时,实验步骤要求先接通电源,让打点计时器正常工作后,释放纸带;
(2)纸带与重物相连的那端最先打点,故点的分布比较密集些;
(3)求纸带上某点的瞬时速度可用与之前后相邻的两点间的平均速度来代替,求加速度可以用加速度的定义式$a=\frac{△v}{△t}$求解,也可以根据$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$求解;
(4)由图可知重力下降的高度,再由重力做功的公式可明确重力所做的功.

解答 解:(1)根据打点计时器的使用步骤,应先接通电源,后释放纸带,故顺序为:BA;    
    (2)纸带与重物相连的那端最先打点,故点的分布比较密集些,所以重物连接在纸带的左端;
    (3)${v}_{c}=\overline{{v}_{AE}}=\frac{{x}_{OE}-{x}_{OA}}{{T}_{AE}}$=$\frac{0.1252-0.0314}{0.08}$m/s=1.17m/s
         $a=\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{{{T}_{AC}}^{2}}$=9.75m/s2
    (4)AE段的距离为:h=12.52-3.14=9.38cm;
则重力做功W=mgh=0.1×10×0.0938=0.0938J;
故答案为:(1)BA (2)左 (3)1.17; 9.75(4)0.0938.

点评 本题是利用自由落体运动测定重力加速度.注意打点计时器的使用方法,能熟练根据匀变速直线运动的公式求解速度和加速度等物理量,要知道实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用对实验结果的影响.

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