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為△t0，量出小球釋放點距A點的距離為h0，測出小鋼球的直徑為d（d遠小于h0）．則小鋼球運動到光電門處的瞬時速度v= ；當地的重力加速為g= （用題中所給字母表示）；

（2）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0．5△t0；請你判斷此時光電門距A處的距離△h= ；（用（1）中所給的字母表示）

（3）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h，并記錄小球通過光電門的時間△t；移動光電門的豎直桿上的位置，進行多次實驗；利用實驗數據繪制如圖所示的圖像，已知圖像斜率為k，縱截距為b，根據圖線可知重力加速度g= ;

Answer 1

【答案】（1）（2）4h0（3）

【解析】試題分析：（1）小鋼球運動到光電門處的瞬時速度近似等于平均速度，則；

根據可得；

（2）由，則

（3）設小球到達P點的速度為v0，則根據，且聯立解得：；則，解得