某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验,实验装置如图1所示,实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等.铁架台上端固定一个电磁铁,通电时,小钢球被吸在电磁铁上,断电时,小钢球自由下落.
某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验,实验装置如图1所示,实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等.铁架台上端固定一个电磁铁,通电时,小钢球被吸在电磁铁上,断电时,小钢球自由下落.
(1)先将光电门固定在A处,光电计时器记录下小球经过光电门的时间△t0 , 量出小球释放点距A的距离为h0 , 测出小球的直径d(d远小于 h0).则小球运动到光电门处的瞬时速度v=______ , 当地的重力加速度为 g=______ . (用题中所给字母表示)
(2)若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5△t0 , 请你判断此时光电门距A处的距离△h=______ . (用(1)中所给字母表示)
(3)由于直尺的长度限制,该同学改测光电门位置与其正上方固定点P(图中未画出)之间的距离h,并记录小球通过光电门的时间△t.移动光电门在竖直杆上的位置,进行多次实验.利用实验数据绘制出如图2所示的图象,已知图象斜率为k,纵截距为b,根据图象可知重力加速度g=______
【答案】(1);
(2)4h0
(3)
解:(1)球通过光电门时的速度 .
根据v2=2gh,解得g= .(2)若某次实验时光电门计时器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5t0 , 则通过光电门的速度变为原来的2倍,根据v2=2gh得,知下落的高度变为原来的4倍,故△h=4h0(3)根据速度位移公式可知
,解得
解得g=
.
所以答案是:(1) ,
(2)4h0 (3)
【考点精析】本题主要考查了自由落体运动的相关知识点,需要掌握(1)条件:初速度为零,只受重力作用;(2)性质:是一种初速为零的匀加速直线运动,a=g才能正确解答此题.
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