题目内容

几位同学用如图甲所示的“验证机械能守恒定律”实验装置来测定重力加速度g。他们按正确的步骤操作,得到一条点迹比较清晰的纸带,为了得到较为准确的测量结果,他们提出如下三种处理纸带(打点时间间隔均为T)数据求重力加速度g的方案。

甲

方案一:在纸带上,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每个打点间隔取一个计数点,如图乙中的0、1、2、……6点所示,测出各相邻计数点间的距离s1、s2、……s6。则重力加速度g=____________;

乙

方案二:按方案一所编列的计数点,如图丙所示测出1、2、……6各点到0计数点的距离,分别记作h1、h2、……h6,并求出打下1、2、……5各计数点时重锤的速度v1、v2、……v5,以v2为纵坐标,h为横坐标,作出v2-h图线,求得该图线的斜率为k1。则重力加速度g=__________;

丙

方案三:由方案二所测得的h1、h2、……h6,分别计算h1、h2、……h6与对应的运动时间t(从0计数点算起的时间)的比值、、……等,并以为纵坐标,t为横坐标,作出-t图线,求得该图线斜率为k2。则重力加速度g=_________。

就方案二、三运用图象法处理数据为何能得到较为准确的测量结果,请简要说说你的看法:______________________________________________________________________。

方案一:

方案二:

方案三:2k2

能减少偶然误差(其他说法合理的同样给分)

解析:方案(一):利用逐差法可求出重力加速度g,

s6-s3=3g1T2

s5-s2=3g2T2

s4-s1=3g3T2

g=。

方案(二):mgh=

v2=2gh  k1=2g  所以g=。

方案(三):由图象可得关系式:

=k2t

h=k2t2

k2=

所以g=2k2。

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