Question

（8分）某物理小組的同學用如圖甲所示的實驗器材測定當地重力加速度，實驗器材由底座帶有標尺的豎直桿、光電門1和光電門2組成的光電計時器（其中光電門1更靠近小球釋放點）、可使小球無初速度釋放的小球釋放器和網兜組成。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2所用的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。

（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑為_________mm。

（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經過光電門2時的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系為______________。

（3）根據實驗數據作出－t圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據圖線可求出重力加速度的大小為__________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）11.70  （2）  （3）2k

【解析】

試題分析：（1）游標卡尺游標尺的分度為20分度，其精確度為0.05mm，由圖可知第14條刻度對的最齊，所以讀數為d=11mm+14×0.05mm=11.70mm．

（2）由于光電門2位置不變，將小球的自由落體運動反向看成豎直向上的勻減速運動，由可知關系式為．

（3）由關系式可知，所以作出－t圖線的斜率大小，即重力加速度的大小為2k．

考點：本題考查了游標卡尺的讀數、實驗原理和數據的處理方法．解答時注意：（1）游標卡尺主尺的刻度為緊靠游標尺0刻度左側的刻度線，不是游標尺邊緣左側的刻度線；讀數以毫米為單位時最后一位為0時不能舍去．（2）勻加速直線運動反向可以看成勻減速運動．（3）分析圖像斜率的物理意義需要把物理量之間的關系式寫出，在分析斜率的物理意義．