Question

13．某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．

①请指出该同学在实验操作中存在的明显错误或不当（指出一处即可）：打点计时器用了直流电或释放重物前重物未靠近打点计时器
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打点的周期为T，则打E点时重物速度的表达式为v_E=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v²）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=9.4m/s²．

Answer 1

分析 打点计时器应接交流电源，释放的重物应紧靠打点计时器；匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．可以通过求DF段的平均速度表示E点的瞬时速度．根据mgh=$\frac{1}{2}$mv²，${v}^{2}=2gh+{v}_{0}^{2}$，结合图象求出重力加速度．

解答 解：①打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器；
②利用匀变速直线运动的推论
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{{t}_{DF}}$=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$
v²=2gh
速度的二次方v²与距离（h）的关系图线的斜率为18.8
所以g=9.4m/s²．
故答案为：
①打点计时器用了直流电或释放重物前重物未靠近打点计时器 
②$\frac{{{h_5}-{h_3}}}{2T}$，9.4．

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．