Question

6．某物理小組的同學用如圖甲所示的實驗器材測定當?shù)氐闹亓�加速度，實驗器材由底座、帶有標尺的豎直桿、光電門1和光電門2組成的光電計時器（其中光電門1更靠近小球釋放點）、可使小球無初速度釋放的小球釋放器和網(wǎng)兜組成．實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2所用的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h．

（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑為11.70mm．
（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2時的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系為h=-$\frac{1}{2}$gt²+vt．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作了如圖丙所示的$\frac{h}{t}$-t圖線，若圖線斜率的絕對值為k，圖線在縱軸上的截距為a，根據(jù)圖線可求出重力加速度的大小為2k．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)方法進行讀數(shù)即可，注意不需要估讀；
（2）根據(jù)自由落體規(guī)律即可明確各物理量之間的關(guān)系；
（3）根據(jù)公式進行分析，明確對應的函數(shù)關(guān)系，再根據(jù)圖象知識即可明確重力加速度．

解答 解：（1）游標卡尺游標尺的分度為20分度，游標卡尺的精確度為0.05 mm，由圖可知第14條刻度線與主尺某刻度線對齊，所以讀數(shù)為d=11 mm+14×0.05 mm=11.70 mm．
（2）由于光電門2位置不變，將小球的自由落體運動反向看成豎直向上的勻減速直線運動，由s=v₀t+$\frac{1}{2}$at²可知關(guān)系式為h=vt-$\frac{1}{2}$gt²．
（2）由關(guān)系式h=vt-$\frac{1}{2}$gt²可知$\frac{h}{t}$=-$\frac{1}{2}$gt+v，所以作出的$\frac{h}{t}$-t圖線的斜率的絕對值k=$\frac{1}{2}$g，即重力加速度的大小為2k．
故答案為：（1）11.70；（2）h=-$\frac{1}{2}$gt²+vt；（3）2k

點評 本題考查用自由落體求解加速度的實驗，要求能明確實驗原理，掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，同時掌握根據(jù)圖象分析數(shù)據(jù)的基本能力．