Question

14．如圖（a）所示，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1個小球．手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球從O點開始下落，M迅速恢復，電磁鐵又吸住第2個小球．當?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球從O點開始下落…

某興趣小組利用此裝置測定重力加速度，請回答下列問題：
（1）利用螺旋測微器測量小球的直徑d，如圖（b）所示，讀數(shù)為8.470mm；
（2）用刻度尺測出OM=1.462m，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=9.7m/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（圖中未畫出），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=$\fracfuhlwwz{△t}$，可求得當?shù)氐闹亓�加速度g=$\frac{42desl4^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$．（用已知量和測得量的符號表示）

Answer 1

分析 螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
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．
由于測量自由落體的重力加速度，類比對應的公式可知，由刻度尺讀出兩光電門的高度差，由光電計時器讀出小球從光電門1到光電門2的時間，根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式列出等式求解．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動刻度讀數(shù)為：0.01×47.0mm=0.470mm，
所以最終讀數(shù)為：8mm+0.470mm=8.470mm，
（2）小球下落的時間t=$\frac{5.5}{10}$=0.55s，
根據(jù)H=$\frac{1}{2}$gt²得，g=9.7m/s²．
（3）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，
則小球通過光電門時的速度v=$\frac69cp9ua{△t}$；
根據(jù)運動學公式得重力加速度g=$\frac{{v}^{2}}{2h}$=$\frac{4g04eaq^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$；
故答案為：（1）8.470
（2）9.7
（3）$\fractb4s2vt{△t}$；$\frac{mnwxwb2^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$

點評 掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．