题目内容
17.某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作,测出多组(h,t),计算出对应的平均速度”;
④画出v-t图象.
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门l时的速度为v0,当地的重力加速度为g.则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+$\frac{1}{2}$gt.(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如表:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
| t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
| v(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
(3)根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=9.7m/s2,小球通过光电门1时的速度为1.1m/s.(以上结果均保留两位有效数字)
分析 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解通过两光电门间平均速度v;
根据数据作出v-t图象,根据v-t图象的斜率物理意义求解重力加速度.
解答 解:(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得
小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+$\frac{1}{2}$gt;![]()
(2)根据数据作出v-t图象:
(3)小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+$\frac{1}{2}$gt;
所以v-t图象的斜率表示$\frac{1}{2}$g,
所以当地重力加速度g=2k=9.7m/s2,
根据v-t图象得出v0=1.10m/s,即小球通过光电门1时的速度为1.1m/s,
故答案为:(1)v=v0+$\frac{1}{2}$gt (2)如图(3)9.7;1.1
点评 本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小,并能熟练应用运动学公式求解.
练习册系列答案
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5.
如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B(可视为质点),它们分居圆心同侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速缓慢加速到两物体刚好发生滑动的过程中,两物体与盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
| A. | B物体所受到的摩擦力方向是先向左后向右 | |
| B. | 当ω<$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$时,绳子的弹力为0 | |
| C. | 两物体刚好滑动时的角速度为ω=$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$ | |
| D. | 此时若烧断绳子,A仍相对盘静止,B将相对圆盘滑动 |
12.下列表述符合物理学史实的是( )
| A. | 开普勒认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 | |
| B. | 牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出物体,物体就不会再落到地球上 | |
| C. | 奥斯特发了电磁感应现象,并坚信电和磁之间存在一定的联系 | |
| D. | 安培首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究 |
2.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),Ll和L2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是( )

| A. | 电压u的频率为100 Hz | |
| B. | 电压表V的示数为22$\sqrt{2}$V | |
| C. | 当照射R的光强增大时,电流表A的示数变大 | |
| D. | 当Ll的灯丝烧断后,电压表V的示数会变大 |