某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度.

某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度.
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:①______;②______.
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E、为计数点,其中两相邻计数点间有四个点未画出,测得点A到B、C、D、E、的距离分别为h1、h2、h3、h4,若打点的时间间隔为T,则打D点时重物速度的表达式为vD=
h4h2
10T
h4h2
10T
;当地的重力加速度g=
h4−2h2
100T2
h4−2h2
100T2
;(用h1、h2、h3、h4、T表示)
(3)若分别计算出各计数点对应速度的数值,并在坐标系中画出计数点速度的二次方(v2)与该点到A点的距离(h)的关系图线如图丙所示,则重力加速度g=______m/s2.若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是______.
露露露 1年前 已收到1个回答 举报

fanjianxia 幼苗

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解题思路:(1)本题考查了打点计时器的具体应用,熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.可以通过求CE段的平均速度表示D点的瞬时速度.由匀变速直线运动的推论求出重力加速度.
(3)实验原理结合图象明确图象斜率的含义即求出重力加速度.由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.

(1)打点计时器使用交流电源,而该题中接了直流电;重物离打点计时器太远,这样纸带上上所打点很少,不利于减小误差.
故答案为:打点计时器接了直流电;重物离打点计时器太远.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,
两相邻计数点间有四个点未,则计数点间的时间间隔:t=5T,打D点时的速度vD=
hCE
2t=
h4−h2
10T;
根据匀变速直线运动的推论:△x=at2可得,重力加速度:g=[CD−AB+DE−BC
4t2=
h4−2h2
100T2;
(3)根据mgh=
1/2]mv2-[1/2]mv02得v2=2gh+v02,由此可知图线的斜率表示2g,所以2g=18.8,则g=9.4m/s2
由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力作用,因此所测的重力加速度偏小.
故答案为:(1)①打点计时器应接交流电源;②重物释放时应紧靠打点计时器.(2)
h4−h2
10T;
h4−2h2
100T2;(3)9.4;空气阻力和摩擦阻力的影响.

点评:
本题考点: 用单摆测定重力加速度.

考点点评: 了解实验的装置和工作原理,对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,会通过图象求解重力加速度.

1年前

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