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(guān)K,電磁鐵吸住第1個小球.手動敲擊彈性金屬片M,M與觸頭瞬間分開,第1個小球開始下落,M迅速恢復(fù),電磁鐵又吸住第2個小球.當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時,M與觸頭分開,第2個小球開始下落……這樣,就可測出多個小球下落的總時間.

(1)在實驗中,下列做法正確的有________.
A.電路中的電源只能選用交流電源
B.實驗前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方
C.用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度
D.手動敲擊M的同時按下秒表開始計時
(2)實驗測得小球下落的高度H=1.980 m,10個小球下落的總時間T=6.5 s.可求出重力加速度g=________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)在不增加實驗器材的情況下,請?zhí)岢鰷p小實驗誤差的兩個辦法.
(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間Δt磁性才消失,因此,每個小球的實際下落時間與它的測量時間相差Δt,這導(dǎo)致實驗誤差.為此,他分別取高度H1和H2,測量n個小球下落的總時間T1和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除Δt對實驗結(jié)果的影響?請推導(dǎo)說明.
(1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度;多次重復(fù)實驗,結(jié)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(jié)果的影響,推導(dǎo)過程見解析.
根據(jù)自由落體運動的規(guī)律h=gt2解決問題.
(1)若電源選用直流電源,電磁鐵可正常工作,選項A錯誤;實驗時小球要撞擊M斷開電源,因此M應(yīng)在電磁鐵的正下方,選項B正確;小球下落的高度為電磁鐵下端到M的豎直距離與小球直徑的差,選項C錯誤;根據(jù)H=gt2,t可利用累積法,即從手動敲擊M的同時開始計時,測量出落下n個小球的時間T,則一個小球下落時間t=,選項D正確.
(2)根據(jù)H=gt2和t=,解得
g=m/s2≈9.4 m/s2.
(3)要減小實驗誤差,可以適當(dāng)增大小球下落的高度,并多次測量取平均值.
(4)根據(jù)題意,小球從H1、H2高處落下需要的時間t1-Δt和t2-Δt,根據(jù)H=gt2得H1g2和H2g2
解得g=,因此可以消除Δt的影響.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下圖是作直線運動物體的速度-時間圖象,其中表示物體不作勻變速直線運動的是圖( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為固定在桌面上的“C”形木塊,abcd為光滑圓軌道的一部分,a為軌道的最高點,de面水平.將質(zhì)量為m的小球在d點正上方h高處釋放,小球自由下落到d處后沿切線進(jìn)入圓形軌道運動,( )
A.在h一定的條件下,釋放后小球能否到a點,與小球質(zhì)量有關(guān)
B.改變h的大小,就可使小球在通過a點后落回軌道之內(nèi),或者落在de面上
C.要使小球通過a點的條件是在a點的速度v>0
D.無論怎樣改變h的大小,都不可能使小球在通過a點后又落回軌道內(nèi)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)某跳傘運動員做低空跳傘表演.他離開飛機(jī)后先做自由落體運動,直到距離地面 
125m處打開降落傘.傘張開后,他以14.3m/s2的加速度做勻減速運動,到達(dá)地面時速度為5m/s.求:
(1)傘張開時運動員的速度;
(2)運動員離開飛機(jī)時離地面的高度;
(3)設(shè)跳傘運動員及傘的總質(zhì)量為80kg,求跳傘運動員下落過程中運動員和降落傘整體所受的阻力.(g=10m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“嫦娥三號”于2013年12月14日21時11分降落在距離地球38萬公里的月球上,中國成為繼蘇聯(lián)、美國之后的第三個在月球成功實現(xiàn)探測器軟著陸的國家.著陸前“嫦娥三號”曾在離月面100m處懸停避障,然后緩速下降,離月面4m時,7500N變推力發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī),“嫦娥三號”做自由落體運動降落在月球虹灣以東地區(qū)(19.51W,44.12N),已知月表重力加速度為地表重力加速度的六分之一,下列說法正確的是(g。?8m/s2)
A.若懸停時“嫦娥三號”的總質(zhì)量為kg,則變推力發(fā)動機(jī)的推力約為2450N
B.“嫦娥三號”落月點的北邊十幾米處有一個大撞擊坑,假如懸停時“嫦娥三號”在撞擊坑的正上方,為避障姿態(tài)控制發(fā)動機(jī)先向南噴氣,后向北噴氣再次懸停在了落月點正上方
C.變推力發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)后,同樣的著陸速度相當(dāng)于從離地球表面處落下
D.變推力發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)后,同樣的著陸速度相當(dāng)于從離地球表面處落下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于自由落體運動的敘述中,正確的有
A.物體質(zhì)量越大,下落越快
B.自由落體運動是勻速直線運動
C.自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動
D.自由落體運動是加速度不斷變化的加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于自由落體運動的敘述中,正確的是(     )
A.兩個質(zhì)量不等、高度不同但同時自由下落的物體,下落的過程中未落地之前的任何時刻,它們的速度、加速度一定相同
B.兩個質(zhì)量不等的物體,從同一高度同時自由下落,質(zhì)量大的物體先著地
C.僅在重力作用下,沿豎直方向的運動都叫自由落體運動
D.自由落體運動,在第一秒內(nèi)、第二秒內(nèi)、第三秒內(nèi)的位移比均為1:4:9

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,氣球下面掛一重物。在上升到12m高處系重物的繩子斷了,從這時刻算起,重物落到地面的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

從高處釋放一石子,經(jīng)過0.5s,從同一地點再釋放石子,不計空氣阻力.在兩石子落地前,它們之間的距離(    )
A.保持不變B.不斷減小
C.不斷增加D.與兩石子的質(zhì)量有關(guān)

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同步練習(xí)冊答案