Question

某同學用如圖裝置探究自由下落物體的運動規律．
在紙帶隨重物一起下落的過程中，電磁打點計時器打出的紙帶如圖所示，O為計時器打下的第一個點，計數點A、B、C、D、E距O點下落的距離已標出，單位是厘米．已知相鄰計數點間的時間間隔為0.04s．
（1）打D點時重物的速度v=

1.56

m/s．（保留三位有效數字）
（2）通過紙帶數據可求出重物下落的加速度，請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計算自由落體的加速度

．②

利用公式v=

x

t

計算出各時刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度

．
根據其中一種方法，求出的重力加速度g=

9.8

m/s²．
（3）利用以上器材，改變條件再次實驗，可采用的方法是：

改變重物的質量

．

Answer 1

分析：（1）根據平均速度等于中間時刻瞬時速度列式求解；
（2）利用公式h=

1

2

gt2計算自由落體的加速度，也利用公式v=

x

t

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

解答：解：（1）根據平均速度等于中間時刻瞬時速度，有
vD=

hCE

2T

=

0.196m-0.071m

2×0.04s

≈1.56m/s
（2）利用公式h=

1

2

gt2計算自由落體的加速度；也利用公式v=

x

t

計算出各時刻的速度，再利用v-t圖象求解自由落體的加速度；
根據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動的加速度是相同的，可以改變物體的質量；
故答案為：（1）1.56；（ 2）①利用公式h=

1

2

gt2計算自由落體的加速度；②利用公式v=

x

t

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

點評：解答本題要明確實驗的原理、誤差來源，關鍵是根據運動學公式列式求解．