Question

【題目】物理小組的同學(xué)用如圖所示的實驗器材測定重力加速度，實驗器材有：底座、帶有標尺的豎直桿、光電門l和2組成的光電計時器（其中光電門l更靠近小球釋放點），小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門l運動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。

(1)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系為h=________。

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為________。

Answer 1

【答案】 2k

【解析】

根據(jù)自由下落的公式和勻變速直線運動的推論求出h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系。整理得到-t圖線的表達式，并找出圖線的斜率和加速度關(guān)系。

（1）小球經(jīng)過光電門2的速度為v，根據(jù)運動學(xué)公式得從開始釋放到經(jīng)過光電門2的時間t′=，所以從開始釋放到經(jīng)過光電門1的時間t″=t′-t=-t；所以經(jīng)過光電門1的速度v′=gt″=v-gt
根據(jù)勻變速直線運動的推論得：兩光電門間的距離

（3）h=vtgt2，所以

若圖線斜率的絕對值為k，k=g
所以重力加速度大小g=2k。