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2.某實驗小組用圖甲所示的裝置測自由落體的加速度.從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙所示,測出紙帶上一些連續點的距離為AB=4.8mm,BC=8.7mm,CD=12.6mm,DE=16.5mm分析紙帶可以得到B點速度為0.338m/s,當地重力加速度為9.75m/s2(交流電頻率為50Hz,保留三位有效數字).用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏小,其原因是紙帶運動過程中存在阻力.

分析 根據平均速度代替瞬時速度的方法求出B點速度,根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.

解答 解:根據勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度  
可得:vB=$\frac{{x}_{AC}^{\;}}{{t}_{AC}^{\;}}$=$\frac{4.8+8.7}{2×0.02}×1{0}_{\;}^{-3}m/s$=0.338m/s,
根據勻變速直線運動的推論公式△x=gT2
得:g=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{3.9×1{0}_{\;}^{-3}}{0.0{2}_{\;}^{2}}$=9.75m/s2
因為紙帶運動過程中存在阻力,所以用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏小.
故答案為:0.338,9.75,紙帶運動過程中存在阻力

點評 利用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用,提高解決問題能力.要注意單位的換算和有效數字的保留.

練習冊系列答案
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12.如圖是一個示波管工作原理圖,初速度為零的電子經電壓為U1的電場加速后由偏轉板中線垂直進入偏轉電場,兩平行板間的距離為d,板長L1,偏轉電壓為U2.S為屏,與極板垂直,到極板的距離L2.已知電子電量q,電子質量m.不計電子所受的重力.

(1)電子進入偏轉電場的速度v0是多少?
(2)電子離開偏轉電場時的偏轉量y1為多少?(用U1、U2、d、L1表示)
(3)電子到達屏S上時,它離O點的距離y是多少?(用U1、U2、d、L1、L2表示)
(4)如果加速場電壓U1可調,為保證電子能打在S屏上,求電壓U1的取值范圍(用U1、U2、d、L1表示)

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13.如圖所示,a、b、c、d為某勻強電場中的四個點,且ab∥cd、ab⊥bc,bc=cd=2ab=2L,電場線與四邊形所在平面平行.已知φa=16V,φb=20V,φd=4V.一個質子經過b點的速度大小為v0,方向與bc夾角為45°,一段時間后經過c點,e為質子的電量,不計質子的重力,則(  )
A.c點電勢為12V
B.場強的方向由a指向c
C.質子從b運動到c電場力做功為12eV
D.質子從b運動到c所用的時間為$\frac{\sqrt{2}L}{{v}_{0}}$

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10.如圖所示,圖中五點均在勻強電場中,a、b、c 剛好是一個圓的三個等分點(電勢已在圖中標注),o 是圓心,c、o、d 三點在同一條直線上,已知電場線與圓所在平面平行.下列有關 d 點的電勢、電場強度的相關描述正確的是(  )
A.d 點的電勢為 4VB.d 點的電勢為 6V
C.電場強度方向由 c 點指向 a 點D.電場強度方向由 c 點指向 b 點

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17.一個質量為m帶電量為q的小油滴以與水平向右的勻強電場成60°角的方向進入電場,此后,小油滴沿著這個方向做直線運動直到離開電場.重力加速度為g.
(1)問小油滴帶什么電?在勻強電場中做什么性質的運動?
(2)求勻強電場的電場強度.

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7.如圖所示,重80N的物體A放置在傾角為30°的粗糙斜面上,有一根原長為10cm,勁度系數為1000N/m的彈簧,其一端固定在斜面上底端,另一端放置物體A后,彈簧長縮短為8cm,現用一彈簧秤沿斜面上拉物體,若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為22N,當彈簧的長度仍為8cm時,彈簧秤的讀數可能為(  )
A.4NB.24NC.44ND.54N

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14.圖中a、b、c、d分別表示4個元件的伏安特性曲線,e表示某電源路端電壓與電流的關系.該電源與哪個元件構成回路輸出功率最大(  )
A.元件aB.元件bC.元件cD.元件d

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11.某同學利用重物自由下落來驗證機械能守恒定律,該同學組裝好的實驗裝置如圖所示.
(1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方.
①打點計時器不能接直流電
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(2)該同學更正上述問題后進行實驗,得到了幾條點跡清晰的紙帶.利用紙帶驗證機械能守恒時,有以下兩種方案:
方案一,利用起始點和第n點計算;
方案二,任取兩點計算;
其中對選取紙帶的第1、2兩點間距離要求小于或接近2mm的是方案一(選填“一”或“二”).
(3)該同學選擇了方案一并結合圖象法進行數據分析.他從紙帶上選取多個點,測量從起始點到其余各點的下落高度h,并計算各點速度的平方v2,根據實驗數據作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象,其中圖線的斜率表示重力加速度g.

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12.質點做從足夠高處自由落體運動.求:
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(3)下落第4s內位移大小.

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