Question

【題目】某同學利用光電傳感器設計了測定重力加速度的實驗,實驗裝置如圖1所示,實驗器材有鐵架臺、光電計時器、小鋼球等，鐵架臺上端固定一個電磁鐵，通電時，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時，小鋼球自由下落．

（1）先將光電門固定在A處,光電計時器記錄下小球經過光電門的時間Δt0,量出小球釋放點距A的距離為h0，測出小球的直徑d（d遠小于h0）則小球運動到光電門處的瞬時速度v=______當地的重力加速度為g=______（用題中所給字母表示）

（2）再用一螺旋測微器測量小球直徑d，如圖2所示，讀數為d=____cm

（3）若某次實驗時光電計時器記錄下小鋼球經過光電門的時間為0.5Δt0，請你判斷此時光電門距A處的距離______（用（1）中所給字母表示）；

（4）由于直尺的長度限制，該同學改測光電門位置與其正上方固定點P（圖中未畫出）之間的距離h1，并記錄小球通過光電門的時間Δt移動光電門在豎直桿上的位置，進行多次實驗，利用實驗數據繪制出如圖3所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據圖象可知重力加速度g=______，P點速度為______．

Answer 1

【答案】 0.6725 3h

【解析】

(1)[1]球通過光電門時的速度

[2]根據得

(2)[3]螺旋測微器的固定刻度讀數為6.5mm．可動刻度讀數為

0.01×22.5mm=0.225mm

所以最終讀數為：

6.5mm+0.225mm=6.725mm=0.6725cm

(3)[4]若某次實驗時光電門計時器記錄下小鋼球經過光電門的時間為0.5t0，則通過光電門的速度變為原來的2倍，根據得，知下落的高度變為原來的4倍，因為第一次固定在A處，第二次求的是光電門與A的距離為

(4)[5][6]根據速度位移公式可知

解得

斜率

解得

縱截距

解得