Question

(8分)某小組用圖示器材測量重力加速度的大小。實驗器材由底座帶有標尺的豎直桿、光電計時器A和B、鋼制小球和網兜組成。通過測量小球在A、B間不同位移時的平均速度，求重力加速度。

⑴實驗時，應先       (選填“釋放小球”或“接通光電計時器”)；
⑵實驗中保持A不動，沿桿向下移動B，測量A、B之間的距離h及鋼球經過該距離所用時間t，經多次實驗繪出h/t與t關系圖象如圖所示。由圖可知，重力加速度g與圖象的斜率k的關系為g＝       ，重力加速度的大小為       m/s²；

⑶若另一小組用同樣的實驗裝置，保持B不動，沿桿向上移動A，則       (選填“能”或“不能”)通過上述方法測得重力加速度的大小；
⑷為減小重力加速度的測量誤差，可采用哪些方法？       (提出一條即可)。
A．a的原長比b短  B．a的勁度系數比b大
C．a的橫截面積比b大  D．彈力和彈簧長度成正比

Answer 1

⑴接通光電計時器；⑵2k，9.60～9.80；⑶能；⑷AB間距離盡可能大，鋼球體積盡可能小等

試題分析：⑴小球做自由落體運動的時間較短，因此應先接通光電計時器，以確保小球通過兩個光電計時器時能夠正常計時；
⑵根據自由落體運動規律規律可知：h＝，又因為h/t與t關系圖象中圖線的斜率k＝，聯立兩式解得：g＝2k，根據圖象可知，圖線的斜率k＝m/s²＝4.84m/s²，所以g＝9.68m/s²(因讀數存在誤差，答案在9.60～9.80m/s²之間均可)；
⑶改變光電計時器A和B是等價的，因此保持B不動，沿桿向上移動A，也能通過上述方法測得重力加速度的大小；
⑷光電計時器具有一定的靈敏度，因此通過增大下落高度延長小球通過光電計時器AB段的時間來減小誤差，另外也可采用體積盡可能小的鋼球，減小光電計時器對小球運動時間的測量誤差。