Question

某同學(xué)用如圖裝置探究自由下落物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
在紙帶隨重物一起下落的過程中，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖所示，O為計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E距O點(diǎn)下落的距離已標(biāo)出，單位是厘米．已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．
（1）打D點(diǎn)時(shí)重物的速度v=

1.56

m/s．（保留三位有效數(shù)字）
（2）通過紙帶數(shù)據(jù)可求出重物下落的加速度，請(qǐng)說出兩種求自由下落重物加速度的方法：
①

利用公式h=

1

2

gt2計(jì)算自由落體的加速度

．②

利用公式v=

x

t

計(jì)算出各時(shí)刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度

．
根據(jù)其中一種方法，求出的重力加速度g=

9.8

m/s²．
（3）利用以上器材，改變條件再次實(shí)驗(yàn)，可采用的方法是：

改變重物的質(zhì)量

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度列式求解；
（2）利用公式h=

1

2

gt2計(jì)算自由落體的加速度，也利用公式v=

x

t

計(jì)算出各時(shí)刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度；
（3）可以測(cè)量不同的物體自由下落的加速度．

解答：解：（1）根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，有
vD=

hCE

2T

=

0.196m-0.071m

2×0.04s

≈1.56m/s
（2）利用公式h=

1

2

gt2計(jì)算自由落體的加速度；也利用公式v=

x

t

計(jì)算出各時(shí)刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度；
根據(jù)h=

1

2

gt2，有g=

2h

t2

=

2×0.196

(5×0.04)2

=9.8m/s2
（3）不同物體自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是相同的，可以改變物體的質(zhì)量；
故答案為：（1）1.56；（ 2）①利用公式h=

1

2

gt2計(jì)算自由落體的加速度；②利用公式v=

x

t

計(jì)算出各時(shí)刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度； 9.8；（3）改變重物的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要明確實(shí)驗(yàn)的原理、誤差來源，關(guān)鍵是根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解．