Question

(8分)某小组用图示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成。通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度。

⑴实验时，应先        (选填“释放小球”或“接通光电计时器”)；

⑵实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出h/t与t关系图象如图所示。由图可知，重力加速度g与图象的斜率k的关系为g＝        ，重力加速度的大小为        m/s²；

⑶若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则        (选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度的大小；

⑷为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法？        (提出一条即可)。

A．a的原长比b短  B．a的劲度系数比b大

C．a的横截面积比b大  D．弹力和弹簧长度成正比

 

Answer 1

【答案】

 ⑴接通光电计时器；⑵2k，9.60～9.80；⑶能；⑷AB间距离尽可能大，钢球体积尽可能小等

【解析】

试题分析：⑴小球做自由落体运动的时间较短，因此应先接通光电计时器，以确保小球通过两个光电计时器时能够正常计时；

⑵根据自由落体运动规律规律可知：h＝，又因为h/t与t关系图象中图线的斜率k＝，联立两式解得：g＝2k，根据图象可知，图线的斜率k＝m/s²＝4.84m/s²，所以g＝9.68m/s²(因读数存在误差，答案在9.60～9.80m/s²之间均可)；

⑶改变光电计时器A和B是等价的，因此保持B不动，沿杆向上移动A，也能通过上述方法测得重力加速度的大小；

⑷光电计时器具有一定的灵敏度，因此通过增大下落高度延长小球通过光电计时器AB段的时间来减小误差，另外也可采用体积尽可能小的钢球，减小光电计时器对小球运动时间的测量误差。

考点：本题以探究性实验为背景考查了自由落体运动规律的应用及实验的注意事项、原理分析、误差分析等问题，属于中档题。