题目内容
利用如图1所示的实验装置测量学校所在地的自由落体加速度.某同学打出一条较为理想的纸带图2,把开始模糊不清的点去掉,把清晰的第一个点计为 1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4.测量出各点间的距离已标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为0.02s.

(1)打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为 m/s,学校所在地的重力加速度的值约为
m/s2(本题计算结果保留3位有效数字);
(2)若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小,则可能的原因是
A.电源电压变低了
B.电源电压变高了
C.该同学采用了先打点后让纸带下落的操作
D.纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦影响.
(1)打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为
m/s2(本题计算结果保留3位有效数字);
(2)若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小,则可能的原因是
A.电源电压变低了
B.电源电压变高了
C.该同学采用了先打点后让纸带下落的操作
D.纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦影响.
分析:(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出自由落体运动的加速度.
(2)根据实验误差来源分析误差原因.
(2)根据实验误差来源分析误差原因.
解答:解:(1)点2的瞬时速度等于1、3间的平均速度,v2=
=
=0.385m/s;
由△x=at2得,加速度a=
=
=9.50m/s2;
(2)由于纸带与打点计时器限位孔之间存在摩擦、物体受到空气阻力等,使重力加速度的测量值小于真实值,故D正确;
故答案为:(1)0.385;9.50;(2)D.
| x13 |
| 2t |
| 0.0058+0.0096 |
| 2×0.02 |
由△x=at2得,加速度a=
| x3-x1 |
| 2t2 |
| 0.0134-0.0058 |
| 2×0.022 |
(2)由于纸带与打点计时器限位孔之间存在摩擦、物体受到空气阻力等,使重力加速度的测量值小于真实值,故D正确;
故答案为:(1)0.385;9.50;(2)D.
点评:要探究一个物体的运动随时间变化的规律,必须知道物体在不同时刻的速度,直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,再通过对纸带的分析,计算得到各个时刻的瞬时速度以及纸带的加速度.
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