Question

【題目】如圖甲所示,某同學利用光電計十時器等器材做“測定當地重力加速度”的實驗.直徑為d、質量為m的金屬球從A處靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H>d),光電計時器記錄下鋼球通過光電門的時間△t

(1)如圖乙所示,用游標卡尺測得金屬球的直徑d=______mm.

(2)某次實驗測得A、B間距離為H0,金屬球通過光電門的時間為△t,則當地重力加速度g=_______(用字母△t、H0、d表示)

(3)該同學發現實驗測出的g值存在誤差,認為可能原因之一是金屬球通過光電門的平均速度________(選填“大于”或“小于”)金屬球球心通過光電門的瞬時速度,你認為通過增加實驗次數____________(選填“能”或“不能”)改變上述關系

Answer 1

【答案】 7.15或7.20； ; 小于； 不能；

【解析】試題分析：游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出鋼球通過光電門的速度，結合速度位移公式求出當地的重力加速度；根據勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度和中間位置速度的大小關系比較鋼球通過光電門的平均速度和鋼球球心通過光電門瞬時速度的大小關系．

（1）游標卡尺的主尺讀數為7mm，游標讀數為0.05×4mm=0.20mm，則鋼球的直徑d=7.20mm；

（2）鋼球通過光電門的瞬時速度，根據速度位移公式得，當地的重力加速度；

（3）根據平均速度推論知，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度小于中間位置的速度，則鋼球通過光電門的瞬時速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時速度，通過增加實驗的次數不能改變上述關系．