Question

5．某小組用圖示1器材測(cè)量重力加速度的大小，實(shí)驗(yàn)器材由底座帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電計(jì)時(shí)器A和B、鋼制小球和網(wǎng)兜組成，通過(guò)測(cè)量小球在A、B間不同位移時(shí)的平均速度，可測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通光電計(jì)時(shí)器（選填“釋放小球”或“接通光電計(jì)時(shí)器”）；
小葵同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先保持A不動(dòng)，沿桿向下移動(dòng)B，測(cè)量A、B之間的距離h及鋼球經(jīng)過(guò)該距離所用時(shí)間t，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)繪出$\frac{h}{t}$與t關(guān)系圖象如圖2所示．由圖線可得，其斜率為k，則重力加速度g的大小為2k（用k表示）；
（3）其同桌小林同學(xué)用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度的大小，操作如下，保持光電計(jì)時(shí)器B不動(dòng)，沿桿向上或向下移動(dòng)光電計(jì)時(shí)器A，測(cè)量A、B之間的距離h′及鋼球經(jīng)過(guò)該距離所用時(shí)間t′，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)繪出$\frac{h′}{t′}$與t′關(guān)系的圖線（題中未畫出），理論上該圖線與（2）問(wèn)中所畫的$\frac{h}{t}$與t的圖線不平行（選填“平行”或“不平行”）．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通光電計(jì)時(shí)器，再釋放小球；根據(jù)位移時(shí)間公式得出$\frac{h}{t}$-t的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求解重力加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通光電計(jì)時(shí)器，再釋放小球．若先釋放小球，再接通光電計(jì)時(shí)器，小球可能已穿過(guò)計(jì)時(shí)器．
根據(jù)h=v_At+$\frac{1}{2}$gt²得：
$\frac{h}{t}$=v_A+$\frac{1}{2}$gt，
知$\frac{h}{t}$-t圖線的斜率表示$\frac{1}{2}$g，即$\frac{1}{2}$g=k，所以g=2k．
（2）若另一小組用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置，保持B不動(dòng)，沿桿向上移動(dòng)A，測(cè)量A、B之間的距離h′及鋼球經(jīng)過(guò)該距離所用時(shí)間t′，
h′=（v_B-at′）t′+$\frac{1}{2}$at′²=v_Bt′-$\frac{1}{2}$at′²
$\frac{h′}{t′}$=v_B-$\frac{1}{2}$at′，
知圖線$\frac{h′}{t′}$與t′的斜率表示-$\frac{1}{2}$a，
所以實(shí)驗(yàn)繪出$\frac{h′}{t′}$與t′關(guān)系的圖線與（2）問(wèn)中所畫的圖線不平行．
故答案為：（1）接通光電計(jì)時(shí)器，2k；（2）不平行．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于圖象題，要知道圖線斜率的物理意義，關(guān)鍵得出縱軸和橫軸兩個(gè)物理量的關(guān)系式，結(jié)合關(guān)系式得出圖線斜率的物理意義．