Question

14．如圖（a）所示，豎直平面內(nèi)固定一斜槽，斜槽中放有若干個(gè)直徑均為d的小鐵球．緊靠斜槽末端固定有電磁鐵，閉合開(kāi)關(guān)K，電磁鐵吸住第1個(gè)小球．手動(dòng)敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開(kāi)，第1個(gè)小球從O點(diǎn)開(kāi)始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球．當(dāng)?shù)?個(gè)小球撞擊M時(shí)，M與觸頭分開(kāi)，第2個(gè)小球從O點(diǎn)開(kāi)始下落…

某興趣小組利用此裝置測(cè)定重力加速度，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）利用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑d，如圖（b）所示，讀數(shù)為8.470mm；
（2）用刻度尺測(cè)出OM=1.462m，手動(dòng)敲擊M的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，若10個(gè)小球下落的總時(shí)間為5.5s，則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.7m/s²（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）若在O點(diǎn)的正下方A點(diǎn)固定一光電門(mén)（圖中未畫(huà)出），測(cè)出OA=h，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為△t，則小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=$\fracmijxzas{△t}$，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=$\frac{cyiwgad^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$．（用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示）

Answer 1

分析 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
首先要明確電路結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)原理即可正確解答；根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律h=$\frac{1}{2}$gt²，可以求出重力加速度大�。�
由于測(cè)量自由落體的重力加速度，類比對(duì)應(yīng)的公式可知，由刻度尺讀出兩光電門(mén)的高度差，由光電計(jì)時(shí)器讀出小球從光電門(mén)1到光電門(mén)2的時(shí)間，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式列出等式求解．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為：0.01×47.0mm=0.470mm，
所以最終讀數(shù)為：8mm+0.470mm=8.470mm，
（2）小球下落的時(shí)間t=$\frac{5.5}{10}$=0.55s，
根據(jù)H=$\frac{1}{2}$gt²得，g=9.7m/s²．
（3）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小鋼球運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)處時(shí)的瞬時(shí)速度，
則小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=$\fracrzylnwg{△t}$；
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得重力加速度g=$\frac{{v}^{2}}{2h}$=$\frac{pgxhccl^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$；
故答案為：（1）8.470
（2）9.7
（3）$\frachwkqsnm{△t}$；$\frac{ymvmzbk^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題一定要明確實(shí)驗(yàn)原理，并且親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．