1某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度.doc

1某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示 倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球 手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球 当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落这样，就可测出多个小球下落的总时间（1）在实验中，下列做法正确的有 A电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将M调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s可求出重力加速度g= m/s2（结果保留两位有效数字）（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t，这导致实验误差为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2 他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响？请推导说明 2人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）： 运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.084.766.678.3310.010.0（1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出st图（2）根据（1）作出的st图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度请计算出上述表格中空缺的、处的数据： （m/s）； （m/s）（3）本次实验中，学生和自行车总质量约为75kg，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，则在20m30m路段的平均阻力f1与30m40m路段的平均阻力f2之比f1：f2= ；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P= W (1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值(其他答案只要合理也可) (4)可以消除t对实验结果的影响，推导过程见解析 根据自由落体运动的规律hgt2解决问题(1)若电源选用直流电源，电磁铁可正常工作，选项A错误；实验时小球要撞击M断开电源，因此M应在电磁铁的正下方，选项B正确；小球下落的高度为电磁铁下端到M的竖直距离与小球直径的差，选项C错误；根据Hgt2，t可利用累积法，即从手动敲击M的同时开始计时，测量出落下n个小球的时间T，则一个小球下落时间t，选项D正确(2)根据Hgt2和t，解得gm/s29.4 m/s2.(3)要减小实验误差，可以适当增大小球下落的高度，并多次测量取平均值(4)根据题意，小球从H1、H2高处落下需要的时间t1t和t2t，根据Hgt2得H1g2和H2g2解得g，因此可以消除t的影响（1）根据实验数据作出出s-t图（2）每一段的平均速度代替该段的速度v1=2.78m/sv2=10.0m/s（3）设f=KVf1：f2=V1：V2=6.67：8.33=0.89秒时，f=KV=10K，P=fV=100K在开始运动9秒内，根据动能定理可知：1/2mv2=pt-f1s1-f2s2-f3s3-f4s4-f5s