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利用自由落体运动测量重力加速度的实验探究与 v-t 图线分析

更新时间:2024-07-20 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

16.(10分) 某学生采用自由落体法测量重力加速度。实验装置如图1所示。点计时器接交流电源,频率为50.0Hz。让重物自由落下,点计时器会在随重物下落的纸带上打出一连串的点。挑选一条点清晰的纸带,依次标记计数点1、2、…、8。相邻计数点之间也有一个计时点。分别测量相邻计数点之间的距离x1、x2、…、x7,计算点2、3、…、7对应重物的速度。在坐标纸上建立vt坐标系,根据重物下落的速度画出vt图形,计算重力加速度。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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(1)图2为纸带的一部分,当敲击点3时,重物下落的速度为v3=/s(结果四舍五入到三位有效数字)。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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由运动学的知识我们知道,点3的速度恰好是点2到点4的中点的速度,也等于点2到点4的平均速度。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

则v3=(3.83+5.36)/0.08=114.8厘米/秒=1.15米/秒。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

(2)除点3外,其余点的速度对应的坐标点已在图3的坐标系中标注出来打点计时器实验报告贝语网校,请在图中标出速度v3对应的坐标点,并画出vt图。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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这道题就不做详细分析了,直接标出第3个点,然后连线就行了,注意排除错误点(t=0.12s)。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

正确的截图如下;ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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(3)根据图3,实验测得的重力加速度为g=___m/s2(结果四舍五入到3位有效数字)。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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根据上一个问题,我们计算出的vt图的斜率就是实验中要测量的重力加速度。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

我们可以取t=0.04s和t=0.20s两个坐标点。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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a=(2.30-0.75)/(0.20-0.04)=9.69。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

你计算出来的加速度不一定等于这个数,但是只要在合理的范围内,就是正确的。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

(4)某同学在家学习时打点计时器实验报告,发现水龙头离地面较高,调节水龙头阀门,水滴可以逐滴落下,并可控制相邻水滴的时间间隔,还能听到水滴落地的清脆声响。于是他打算利用手机的秒表功能和尺子测量重力加速度。为了测量准确,请记下要测量的物理量和相应的测量方法。ysQ物理好资源网(原物理ok网)

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