Question

20．利用自由落体法测重力加速度，实验装置如图所示．
（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整
A．按实验要求安装好实验装置：
B．使重物靠近（填“靠近”或“远离”）打点计时器，接着先接通电源后释放纸带（填“先接通电源后释放纸带”或“向释放纸带后接通电源”），打点计时器在纸带上打下一系列的点；
C．图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，分别测出若干连接点A、B、C、…与O点之间的距离h₁、h₂、h₃…
（2）已知打点计时器的打点周期为T，结合实验张所测得的h₁、h₂、h₃，可得打B点时重物的速度大小为$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，重力加速度的大小为$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$，通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值，其原因是运动过程中存在阻力

Answer 1

分析 实验时，应先接通电源再释放纸带，重物靠近打点计时器．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小．

解答 解：（1）为了有效地使用纸带，重物应靠近打点计时器，实验时先接通电源后释放纸带．
（2）B点的速度等于AC段的平均速度，则${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$．
根据$（{h}_{3}-{h}_{2}）-（{h}_{2}-{h}_{1}）=g{T}^{2}$得，g=$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$．
通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值，其原因是运动过程中存在阻力．
故答案为：（1）靠近，先接通电源后释放纸带．（2）$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$，运动过程中存在阻力．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．