题目内容
某同学利用如图甲的实验装置测量重力加速度.(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:①______;②______.
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1,h2,h3,h4,h5.若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式vE=______;若分别计算出各计数点的速度值,并画出速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图丙所示,则重力加速度g=______m/s2.
(3)若当地的重力加速度值g=9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是______.
【答案】分析:(1)本题考查了打点计时器的具体应用,熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.可以通过求DF段的平均速度表示E点的瞬时速度.根据
得
,结合图象明确图象斜率的含义即求出重力加速度.
(3)由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.
解答:解:(1)打点计时器使用交流电源,而该题中接了直流电;重物离打点计时器太远,这样纸带上上所打点很少,不利于减小误差.
故答案为:打点计时器接了直流电;重物离打点计时器太远.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从D点到F点的时间为:
,所以有:

根据
得
,由此可知图线的斜率表示2g,所以2g=18.8,则g=9.4m/s2.
故答案为:
,9.4.
(3)由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.
故答案:重锤受摩擦阻力作用.
点评:了解实验的装置和工作原理,对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,会通过图象求解重力加速度.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.可以通过求DF段的平均速度表示E点的瞬时速度.根据
(3)由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.
解答:解:(1)打点计时器使用交流电源,而该题中接了直流电;重物离打点计时器太远,这样纸带上上所打点很少,不利于减小误差.
故答案为:打点计时器接了直流电;重物离打点计时器太远.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从D点到F点的时间为:
根据
故答案为:
(3)由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.
故答案:重锤受摩擦阻力作用.
点评:了解实验的装置和工作原理,对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,会通过图象求解重力加速度.
练习册系列答案
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为了研究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律,某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,如图甲所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.该同学根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙的所示的坐标纸上,并画出了小车的瞬时速度随时间变化的关系图象,则下列说法不正确的是( )
| A、该同学的研究过程体现了物理学研究的一般性过程,由实验得出数据,再利用图象分析数据,最后得出物理规律 | B、从数学角度来看,图中直线方程为y=kx+b(其中y是对应v,x对应t,b是纵轴截距对应v0k对应加速度a),则速度与时间的关系就是v=v0+at | C、从数学角度来看,图中直线方程为y=kx(其中y是对应v,x对应t,k对应加速度a),则速度与时间的关系就是v=at | D、作图时,能够让大部分点落在上面的直线上更能体现小车的直实运动规律 |