Question

圖中甲、乙兩圖都是利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)來測量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?i>g值的裝置示意圖．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.

(1)這兩圖相比較，用哪個(gè)圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好？簡單說明理由．

(2)上圖中的丙是采用較好的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)的第一個(gè)點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別為2、3、4、5…….經(jīng)測量，第15至17點(diǎn)間的距離為11.69cm，第1至第16點(diǎn)間的距離為43.83cm，則打下第16個(gè)點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為________m·s^－1.在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物在下落的過程中機(jī)械能守恒，由此求得重力加速度值為g＝________m·s^－2(要求保留3位有效數(shù)字)．

 

Answer 1

【答案】

甲圖　2.92m·s^－1　9.74m·s^－2

【解析】(1)用甲圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好．因?yàn)橛脢A子固定，可以避免乙圖由于手的抖動而造成紙帶上的第1個(gè)點(diǎn)跡被拖長和位置不確定的現(xiàn)象．另外由于用夾子固定紙帶，便于紙帶調(diào)整到豎直方向，以避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(限位孔)之間產(chǎn)生較大的摩擦，而乙圖中用手握住紙帶，難于做到這一點(diǎn)．

(2)v₁₆＝＝2.9225(m·s^－1)．

由mgh＝mv，得：

g＝＝＝9.74(m·s^－2)

注：本題中利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)來完成測量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?i>g值，這是對教材中實(shí)驗(yàn)方法的拓展．這種拓展，是近年來高考實(shí)驗(yàn)題的變化趨勢．學(xué)習(xí)中需重視更新實(shí)驗(yàn)情景，變換實(shí)驗(yàn)方式，不斷提高觀察的思維能力．