《测重力加速度》测重力加速度

1填空题

一位同学在实验室用打点计时器研究物体作自由落体运动的实验，有下列器材可供选择：

铁架台、电火花打点计时器及碳粉、纸带若干、220V交流电源、天平、秒表

得到一段纸带，间隔一个点选取计数点A、B、C，如图示；测得AB=7.65cm，BC=9.21cm已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为m/s．

实验测出的重力加速度是m/s_．(小数点后保留两位数字)

填空题答案仅供参考

题目答案

2.119.75

答案解析

分析：

根据匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解B点速度；

根据推论式△x=aT_求解重力加速度．

解答：

解：匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故B点速度等于AC段平均速度，故

v_B=$\frac {AC}{2T}$=$\frac {(7.65+9.21)×0.01m}{2×0.04s}$=2.11m/s

根据推论式△x=aT_，重力加速度为：

g=$\frac {BC-AB}{T}$=$\frac {(9.21-7.65)×.01m}{(0.04s)}$=9.75m/s_

故答案为：(1)天平、秒表；(2)刻度尺；(3)2.11，9.75．

点评：

本题关键是明确实验原理，会结合运动学公式求解加速度和瞬时速度，不难．

2填空题

滴水法测重力加速度的做法如下：[br](1)让水滴落到垫起来的盘子上，可以听到水滴每次碰盘子的声音，仔细地调整水龙头的阀门，使第一滴水碰到盘的瞬间，同时第二滴水正好从阀门处开始下落；[br](2)从听到某个水滴的声音时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，计时停止，秒表上时间为40s；[br](3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm。[br]根据上述实验所得的数据，计算出重力加速度的值为 m/s^{2}。

填空题答案仅供参考

题目答案

9.82

答案解析

分析：

水滴的运动可以看做自由落体运动，根据秒表上的时间算出每滴水运动的时间，根据自由落体运动位移时间公式即可求得重力加速度。

解答：

点评：

本题主要考查了自由落体运动位移时间公式，难度不大，属于基础题。

3填空题

某同学用如图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)．已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为m/s，所测得的重力加速度大小为m/s_．

填空题答案仅供参考

题目答案

1.179.75

答案解析

分析：

物体做匀加速直线运动，所以某一点的速度可由与之相邻的两点间的平均速度求出，加速度可由匀变速运动的规律：△x=at_求出．

解答：

解：从纸带上我们可以看出每两个计数点间有一个计时点没有画出，所以没两个计数点之间的时间间隔t=0.02×2=0.04s

物体做匀加速直线运动，所以C点的速度等于AE两点间的平均速度：

v_C=$\frac {x_AE}{2t}$=$\frac {(12.52-3.14)×10}{0.08}$=1.1725m/s≈1.17m/s

设AC两点间的位移为x$_1$，CE两点间的位移为x$_2$

由匀变速运动的规律：△x=at_得：

a=$\frac {x$_2$-x$_1$}{t}$=$\frac {(12.52-7.05-7.05+3.14)×10}{0.04}$=9.75m/s_故答案为：1.17；9.75

点评：

纸带的处理在高中的多个实验中均有涉及，所以从纸带上求解某一点的速度和物体的加速度这两个方法一定要掌握牢固．

4单选题

在用打点计时器测定重力加速度的实验中，所用装置如图所示，除图中的器材外，还需要的器材是(　　)

计时工具

天平

刻度尺

弹簧秤

题目答案

答案解析

分析：

根据用打点计时器测重力加速度的原理，和实验的步骤可以判断遗漏的器材；

解答：

解：A、打点计时器本身就是计时工具．故A错误；

B、重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码、以及弹簧秤．故BD错误；

C、计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺．故C正确．

故选：C．

点评：

对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义，同时要加强利用基本物理规律解决实验问题的能力．另外，该实验还需要交流电源．

5填空题

某同学用图1所示的装置测定重力加速度：

(1)电火花计时器的工作电压为V，打点周期是s．

(2)纸带上取连续的1至9点为计时点，由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为m/s_．

填空题答案仅供参考

题目答案

2200.029.4

答案解析

分析：

了解实验的装置和工作原理．

清楚重物的运动过程和速度的变化，再判断纸带的哪一段与重物相连．

若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．

解答：

解：(1)电火花计时器的工作电压为220v，打点周期是0.02 s．

(2)根据运动学公式得：△x=at_，

a=$\frac {△x}{(m-n)t}$=$\frac {0.0392-0.0204}{5(0.02)}$m/s_=9.4m/s_．

故答案为：(1)220v，0.02

(2)9.4

点评：

对于纸带数据的处理，要注重匀变速直线运动规律的应用．

要注意实际操作时哪些问题的存在对实验具有影响，从动力学角度加以分析．

6填空题

水滴法测重力加速度的作法如下：

(1)让水滴落到垫起来的盘子上，可以听到水滴每次碰盘子的声音，仔细地调整水龙头的阀门，使第一滴水碰到盘的瞬间，同时第二滴水正好从阀门处开始下落．

(2)从听到某个水滴的声音时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，计时停止，秒表上时间为40s．则滴出相邻两滴水的时间间隔为s．

(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm，根据上述实验所得的数据，计算出重力加速度的值为m/s_．

填空题答案仅供参考

题目答案

0.49.82

答案解析

分析：

水滴的运动可以看做自由落体运动，根据秒表上的时间算出每滴水运动的时间，根据自由落体运动位移时间公式即可求得重力加速度．

解答：

解：由题意可知100滴水做自由落体运动的时间为40s

所以每滴水做自由落体运动的时间为：T=$\frac {t}{100}$=$\frac {40}{100}$=0.4s

根据自由落体运动位移时间公式得：

h=$\frac {1}{2}$gt_

解得：g=$\frac {2h}{T}$=$\frac {2×0.7856}{0.16}$=9.82m/s_

故答案为：0.4、9.82

点评：

本题主要考查了自由落体运动位移时间公式，难度不大，属于基础题．

7单选题

滴水法测重力加速度的过程是这样的．让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里．调整水龙头．让前一滴水到盘子而听到声音时后一滴恰离开水龙头．测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h．即可算出重力加速度．设人耳能区别两个声音的时间间隔为O.1s，声速为340m/s，则（　　）

水龙头距人耳的距离至少为34m

水龙头距盘子的距离至少为34m

重力加速度的计算式为g=$\frac {2hn}{t}$

重力加速度的计算式为g=$\frac {2h(n-1)}{t}$

题目答案

答案解析

分析：

前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头，测出n次听到水击盘的总时间为t，知道两滴水间的时间间隔，根据h=$\frac {1}{2}$gt_求出重力加速度．

解答：

解：A、人耳能区分两个声音的最小时间间隔为0.1s，所以两次声音传到人耳的时间差最小为0.1s，

设盘子到人耳的距离为x，则$\frac {x}{340}$+t=0.1s，t为滴水的时间间隔，由于不知道t的具体值，所以无法算出x，故AB错误

C、从前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头，测出n次听到水击盘的总时间为t，知道两滴水间的时间间隔为△t=$\frac {t}{n-1}$，所以水从水龙头到盘子的时间为t=$\frac {t}{n-1}$，

h=$\frac {1}{2}$gt_得：g=$\frac {2h(n-1)}{t}$，故C错误，D正确；

故选D

点评：

解决本题的关键知道用匀变速直线运动的位移时间公式h=$\frac {1}{2}$gt_求出重力加速度．

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