Question

5．某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如下实验，并进行了系列探究过程，假设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容：

（1）操作过程；
①将打点计时器固定在铁架台上，如图1所示；
②将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔；
③先接通电源，再释放纸带；
④获得点迹清晰的几条纸带
（2）探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图2所示．（图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点）
①小组成员量出DF间的距离为3.60cm，计算出打点计时器打下点E时的速度v_E=0.9m/s；
②小组成员量出FH间的距离为5.20cm，计算出打点计时器打下点G时的速度v_G=1.3m/s；
③利用g=$\frac{{v}_{G}-{v}_{E}}{△t}$得出g=10m/s²；
④利用a=$\frac{{x}_{FH}-{x}_{DF}}{{t}^{2}}$得出g=10m/s²．

Answer 1

分析 （1）使用打点计时器时，要先接通电源，再放开纸带．
（2）根据匀变速直线运动的推论求出物体的瞬时速度与加速度；应用自由落体运动的位移公式分析答题．

解答 解：（1）③先接通电源，再释放纸带．
（2）做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，由此可以求出各点的速度．
①打下点E时的速度：v_E=$\frac{DF}{2t}$=$\frac{0.036}{2×0.02}$=0.9m/s；
②打下点G时的速度v_G=$\frac{FH}{2t}$=$\frac{0.052}{2×0.02}$=1.3m/s；
③重力加速度：g=$\frac{{v}_{G}-{v}_{E}}{△t}$=$\frac{1.3-0.9}{2×0.02}$=10m/s²；
④由△x=at²可知，重力加速度：g=$\frac{{x}_{FH}-{x}_{DF}}{{t}^{2}}$=$\frac{0.052-0.036}{（2×0.02）^{2}}$=10m/s²；
故答案为：（1）③接通电源；（2）①0.9；②1.3；③10；④10．

点评 本题考查了实验注意事项、求速度、求加速度、实验数据处理，应用匀变速运动的推论可以求出瞬时速度与加速度．