Question

5．如圖1，豎直平面內(nèi)固定一斜槽，斜槽中放有若干個直徑均為d的相同小鐵球，緊靠斜槽末端固定有電磁鐵，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第一個小球，第二個小球處于斜槽末端被第一個小球阻擋而不落下．輕敲金屬片M，M與觸點分離，第一個小球從O點開始下落，M迅速恢復(fù)接觸，電磁鐵又吸住第二個小球，當?shù)谝粋�小球撞擊M時，第二個小球又開始下落…
某興趣小組用此裝置測定重力加速度，回答下列問題：
（1）用游標卡尺測量小鐵球的直徑d，如圖2所示，讀數(shù)為0.750cm；
（2）用游標卡尺測出OM=1.460m，手動敲擊M的同時按下秒表開始計時，若10個小球下落的總時間為5.5s，則當?shù)氐闹亓�加速度g=9.6m/s²（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）若在O點的正下方A點固定一光電門（未畫出），測出OA=h，小球經(jīng)過光電門的時間為△t，則小球通過光電門時的速度v=$\frac11yvcp6{△t}$，可求得當?shù)氐闹亓�加速度g=$\frac{wn615ta^{2}}{{2（△t）}^{2}h}$；改變光電門的位置進行多次實驗，若某次實驗中，小球經(jīng)過光電門的時間為$\frac{1}{2}$△t，此時光電門與A的距離為3h．（用已知和測得量的符合表示）

Answer 1

分析 解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
首先要明確電路結(jié)構(gòu)、實驗原理即可正確解答；根據(jù)自由落體運動規(guī)律h=$\frac{1}{2}$gt²，可以求出重力加速度大小．
根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小鋼球運動到光電門處時的瞬時速度，根據(jù)運動學公式求出當?shù)氐闹亓�加速度�?/p>

解答 解：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為：0.7cm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，
所以最終讀數(shù)為：0.7cm+0.050cm=0.750cm．
（2）小球下落的時間t=$\frac{5.5}{10}$=0.55s，
根據(jù)自由落體運動規(guī)律h=$\frac{1}{2}$gt²，
g=$\frac{2×1.46}{{（0.55）}^{2}}$=9.6m/s²；
（3）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得
小球通過光電門時的速度v=$\fraccaipmjr{△t}$，
根據(jù)運動學公式得當?shù)氐闹亓�加速度g=$\frac{{v}^{2}}{2h}$=$\frac{tl5xp5h^{2}}{{2（△t）}^{2}h}$，
若某次實驗中，小球經(jīng)過光電門的時間為$\frac{1}{2}$△t，
小球經(jīng)過光電門的速度為v′=2v，
此時光電門與A的距離為h′=4h-h=3h．
故答案為：（1）0.750（2）9.6（3）$\fracdgjbtfs{△t}$；$\frac{borjb5t^{2}}{{2（△t）}^{2}h}$；3h

點評 對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關(guān)測量．
對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應(yīng)用所學基本規(guī)律解決實驗問題．