Question

6．某物理小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，�?shí)驗(yàn)器材由底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門(mén)1和光電門(mén)2組成的光電計(jì)時(shí)器（其中光電門(mén)1更靠近小球釋放點(diǎn)）、可使小球無(wú)初速度釋放的小球釋放器和網(wǎng)兜組成．實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門(mén)測(cè)量小球從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)2所用的時(shí)間t，并從豎直桿上讀出兩光電門(mén)間的距離h．

（1）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑為11.70mm．
（2）改變光電門(mén)1的位置，保持光電門(mén)2的位置不變，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系為h=-$\frac{1}{2}$gt²+vt．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作了如圖丙所示的$\frac{h}{t}$-t圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，圖線在縱軸上的截距為a，根據(jù)圖線可求出重力加速度的大小為2k．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)即可，注意不需要估讀；
（2）根據(jù)自由落體規(guī)律即可明確各物理量之間的關(guān)系；
（3）根據(jù)公式進(jìn)行分析，明確對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，再根據(jù)圖象知識(shí)即可明確重力加速度．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺的分度為20分度，游標(biāo)卡尺的精確度為0.05 mm，由圖可知第14條刻度線與主尺某刻度線對(duì)齊，所以讀數(shù)為d=11 mm+14×0.05 mm=11.70 mm．
（2）由于光電門(mén)2位置不變，將小球的自由落體運(yùn)動(dòng)反向看成豎直向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由s=v₀t+$\frac{1}{2}$at²可知關(guān)系式為h=vt-$\frac{1}{2}$gt²．
（2）由關(guān)系式h=vt-$\frac{1}{2}$gt²可知$\frac{h}{t}$=-$\frac{1}{2}$gt+v，所以作出的$\frac{h}{t}$-t圖線的斜率的絕對(duì)值k=$\frac{1}{2}$g，即重力加速度的大小為2k．
故答案為：（1）11.70；（2）h=-$\frac{1}{2}$gt²+vt；（3）2k

點(diǎn)評(píng) 本題考查用自由落體求解加速度的實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，同時(shí)掌握根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)的基本能力．