Question

20．利用自由落體法測(cè)重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟如下，請(qǐng)將步驟B補(bǔ)充完整
A．按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置：
B．使重物靠近（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接著先接通電源后釋放紙帶（填“先接通電源后釋放紙帶”或“向釋放紙帶后接通電源”），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；
C．圖乙為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)出若干連接點(diǎn)A、B、C、…與O點(diǎn)之間的距離h₁、h₂、h₃…
（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，結(jié)合實(shí)驗(yàn)張所測(cè)得的h₁、h₂、h₃，可得打B點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，重力加速度的大小為$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$，通常情況下測(cè)得值均小于當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度的值，其原因是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在阻力

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加速度的大�。�

解答 解：（1）為了有效地使用紙帶，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源后釋放紙帶．
（2）B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$．
根據(jù)$（{h}_{3}-{h}_{2}）-（{h}_{2}-{h}_{1}）=g{T}^{2}$得，g=$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$．
通常情況下測(cè)得值均小于當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度的值，其原因是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在阻力．
故答案為：（1）靠近，先接通電源后釋放紙帶．（2）$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在阻力．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．