Question

【題目】利用光電傳感器測定小球下落時受到的空氣平均阻力，實驗裝置如圖所示。他們利用實驗儀器測量了小球的直徑d和質量m，小球下落過程中，先后通過光電門A、B的時間分別為tA、tB，用小球通過光電門的平均速度表示小球球心通過光電門的瞬時速度，并測出兩光電門間的距離為h，當地的重力加速度為g

（1）除圖中所示器材外，在下列器材中還必須使用的器材是_________

A..刻度尺 B.秒表 C.天平 D.游標卡尺

（2）小球受到的空氣平均阻力Ff＝__________.

（3）本題“用小球通過光電門的平均速度表示小球球心通過光電門的瞬時速度”，但從嚴格意義上講是不準確的，小球通過光電門的平均速度 __________(選填“>”或“<”)小球球心通過光電門的瞬時速度.

Answer 1

【答案】ACD mg－ <

【解析】

(1)實驗需要測量小球直徑和質量，需要測量兩光電門A、B間距，所以需要用游標卡尺，天平，刻度尺。

（2）小球通過光電門A、B時的瞬時速度分別為：，，由vB2－vA2＝2ah得，加速度a＝，由牛頓第二定律得：mg－Ff＝ma，得Ff＝mg－。

(3)小球通過光電門的平均速度等于該過程中間時刻的瞬時速度，因小球做加速運動，在中間時刻時小球球心還沒到達光電門位置，所以小球通過光電門的平均速度小于小球球心通過光電門的瞬時速度。