Question

5．某同学利用如图甲所示的实验装置探究自由落体运动的规律．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：
①打点计时器应接交流电源；
②重物释放时应紧靠打点计时器．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，若他分别计算出了各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v²与h的关系图线，如图丙所示，则图线的斜率代表的物理含义是重力加速度的两倍，进一步可得当地的重力加速度g=9.6m/s²．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
根据mgh=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$得v²=2gh+${v}_{0}^{2}$，结合图象明确图象斜率的含义即求出重力加速度．

解答 解：（1）①打点计时器应接交流电源；
②重物释放时应紧靠打点计时器；
（2）依据减小的重力势能等于增加的动能，则有：mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，即v²=2gh；
那么速度的二次方v²与距离（h）的关系图线的斜率为k=2g=$\frac{8.4-3.6}{0.25}$=19.2
所以g=9.6m/s²．
故答案为：（1）①打点计时器应接交流电源；
②重物释放时应紧靠打点计时器；
（2）重力加速度的两倍，9.6．

点评 了解实验的装置和工作原理，对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，会通过图象求解重力加速度．