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自由落體運動實驗裝置

發布時間:2025-06-05 15:49:55

『壹』 某興趣小組利用自由落體運動測定重力加速度,實驗裝置如圖所示.傾斜的球槽中放有若干個小鐵球,閉合開關

(1)A、M與觸頭接觸期間,電磁鐵應保持磁性存在,故電源用直流電源和交流電源均可,故A錯誤;
B、實驗中要通過小球撞擊M斷開電路來釋放下一小球,故M必須在電磁鐵正下方,故B正確;
C、小球下落的高度應為電磁鐵下端到M的豎直距離減去小球直徑,故C錯誤;
D、手敲擊M瞬間,小球l即開始下落,故應頃尺同時開始計時,故D正確.
故答案為:BD.
(2)一個小球下落的時間為:t=

t總
n
=
6.5
10
=0.65s
根據自由落體運動規律h=
1
2
gt2可得:
g=
2h
t2
=
2×1.98
0.652
≈9.4m/s2
(3)由自由落體運動的規律可得:
H1=
1
2
g(
T1
n
-△t)2
H2=
1
2
g(
T2
n
-△t)2; ②
聯立①②可得:g=
2n2(

『貳』 如圖1所示是用重錘做自由落體運動來「驗證機械能守恆定律」的實驗裝置.(1)為了減小實驗誤差,下列措施

(1)A、如果體積較大而質量較小,空氣阻力較大,實驗誤差大,故A錯誤;
B、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響,故B正確.
C、當打點計時器固定在豎直平面內時,紙帶才能被重物帶著豎直下落,減小摩擦,故C正確;
D、開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然後再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點計時時器的電源,由於重物運動較快,不利於數據的採集和處理,會對實驗產生較大的誤差.故D錯誤.
故選BC.
(2)選擇2、5兩點進行驗證,根據根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,有:
v 2 =
x 1
2T

v 5 =
x 3
2T

動能的增加量為: △ E k =
1
2
m
v 25
-
1
2
m
v 22

從計數點1至計數點5兩點間重力勢能的減少量為:△E P =mgh=mgx 2
需要驗證的表達式為:△E k =△E p ,即: 8g T 2 x 2 =
x 23
-
x 21

故答案為: 8g T 2 x 2 =
x 23
-
x 21

(3)由於紙帶通過限位孔時不可避免的受到阻力作用,以及重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能,所以重力勢能的減小量大於動能的增加量.
故答案為:重錘下落過程中存在著阻力作用.

『叄』 某同學用如圖所示的裝置來研究自由落體運動.①下列有關操作的敘述正確的是______A.安裝打點計時器時要

①A、安裝打點計時器時要注意讓上、下限位孔在同一豎直線上,以減小實驗誤差,故A正確;
B、電磁打點計時器應該與低壓交流電源連接,故B錯誤;
C、釋放紙帶時應盡量讓重物靠近打點計時器,以增加打出的點數,故C正確;
D、應先接通電源,待打點穩定後再釋放紙帶,故D錯誤;
故選AC.
②電源頻率為50Hz,故每隔0.02s打一次點;
DE-CD=13.2-9.4=3.8mm;
EF-DE=17.1-13.2=3.9mm;
FG-EF=20.9-17.1=3.8mm;
咋誤差允許范圍內,物體做勻加速直線運動;
運用逐差法,有:
(EF+FG)-(CD+DE)=4aT2
解得:a=

(EF+FG)-(CD+DE)
4T2
=
0.0171+0.0209-0.0094-0.0132
4×0.022
≈9.63m/s2
故答案為:(1)AC;(2)0.02,勻變速,9.63.

『肆』 「探究自由落體運動規律」的實驗裝置如圖1所示,釋放紙帶前,手提紙帶時應保持物體靜止,然後先______再_

(1)應該採取先接通電源後釋放紙帶.因為保證從速度為零開始計時,便於之後選取計數點.其次就是測量時間很短 無法保證人能在合適時間開啟電源.
(2)由於每相鄰兩個計數點間還有1個點,所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.04s,
據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,
得:vB=

0.0765+0.0917
2×0.04
=2.10m/s
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2
得:xBC-xAB=△x=aT2
整理解得:a=
0.0917?00765
(0.04)2
=9.50m/s2
故答案為:(1)接通電源;釋放紙帶
(2)2.10;9.50

『伍』 某興趣小組利用自由落體運動測定重力加速度,實驗裝置如圖所示.傾斜的球槽中放有若干個小鐵球,閉合開關

(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度;多次重復實驗,結果取平均值.(其他答案只要合理也可)(4)可以消除Δt對實驗結果的影響,推導過程見解析.

『陸』 利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動.實驗中需要先調整好儀器,重物下落時打點計時器會在紙帶上打出

(1)為了測得重物下落的加速度,需要用刻度尺測出紙帶上兩相鄰計專數點間的距離,屬故選C.
(2)由圖示可知,實驗使用電火花計時器,它需要使用220V的交流電源,故選C.
(3)實驗時,應讓重物靠近打點計時器,由圖示可知:重物沒有靠近打點計時器,這是錯誤的.
(4)A、由圖示可知,右端相鄰點間的距離小,即在相等時間內的位移小,由此可知,重物與紙帶的右端相連,故A錯誤,B正確;
C、實驗時應先接通電源,然後再放開紙帶,故C錯誤,D正確;故選BD.
(5)由於打點計時器與紙帶之間存在摩擦,使物體受到的合力小於物體的重力,所以重物下落的加速度值小於當地的重力加速度值.
故答案為:(1)C;(2)C;(3)重物沒有靠近打點計時器;(4)BD;(5)打點計時器與紙帶之間存在摩擦.

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