Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示裝置測定當地重力加速度的數值。實驗開始時，小鋼球被電磁鐵吸引靜止不動，光電門位于鋼球的下方，二者的中心處在同一豎直線上。將此時鋼球球心位置記為A點，光電門中心位置記為O點，AO間距離為h。

（1）使用螺旋測微器測定小鋼球的直徑如圖乙所示，可知鋼球直徑大小為d=_______mm；

（2）斷開電磁鐵開關，小鋼球由靜止開始下落，下落過程中通過位于O點處光電門，由數字計時器記錄鋼球通過光電門的時間Δt。可由表達式v=_______得到小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度；

（3）將光電門向下移動一小段距離后，重新釋放小鋼球，記錄小鋼球通過光電門時數字計時器顯示的時間Δt1和此時光電門與O點間距離x1；

（4）重復步驟(3)，得到若干組Δt和x的數值；

（5）在坐標中描點連線，得到如圖丙所示直線并計算出其斜率大小為1.6×105，根據此斜率值，可以得到當地重力加速度的數值為_________m/s2：

（6）本實驗在獲得鋼球球心通過光電門時的瞬時速度時存在誤差，測量的速度值________（填“大于”、“等于”或“小于”）球心通過光電門時的瞬時速度的真實值：

（7）下列可以減小速度誤差的方式有________

A.增大AO間的距離h

B.減小AO間的距離h

C.換用直徑大一些的小鋼球

D.換用直徑小一些的小鋼球

Answer 1

【答案】 11.000 9.68 小于 AD

【解析】（1）螺旋測微器主尺刻度為11mm，螺旋尺刻度為0.0×0.01mm=0.000mm，鋼球直徑大小為11mm+0.000mm=11.000mm；

（2）小鋼球通過光電門的時間很短，可將小鋼球通過光電門的平均速度作為球心通過光電門時的瞬時速度；

（5）根據勻變速運動的規律，，得，，其斜率k=2g/d2=1.6×105，代入數據得：g=9.68 m/s2；

（6）對于勻變速運動，時間中點的速度小于位移中點的速度，所以測量的速度值小于球心通過光電門時的瞬時速度的真實值；

（7）A．增大AO間的距離h，小球通過光電門時時間更短，測量值更接近真實值，誤差減小，故A正確，B錯誤；

C．換用直徑小一些的小鋼球，小球通過光電門時時間更短，測量值更接近真實值，誤差減小，故D正確，C錯誤。

故選：AD。