5.物理實(shí)驗(yàn)室里的實(shí)驗(yàn)器材有:底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計(jì)時(shí)器(其中光電門1更靠近小球釋放點(diǎn)),小球釋放器(可使小球無初速釋放)、網(wǎng)兜.如圖所示,某興趣小組用上述器材測(cè)定重力加速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門測(cè)量小球經(jīng)過光電門1和2的時(shí)間分別為t1和t2,并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h.小球直徑為D.
(1)小球從光電門1到2光電門的平均速度的表達(dá)式為$\frac{D{t}_{2}+D{t}_{1}}{2{t}_{1}{t}_{2}}$
(2)重力加速度g的表達(dá)式為$\frac{{D}^{2}({{t}_{1}}^{2}-{{t}_{2}}^{2})}{2{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}h}$.

分析 根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小球經(jīng)過光電門1和光電門2的瞬時(shí)速度,結(jié)合平均速度推論求出該段過程中的平均速度.
根據(jù)速度位移公式求出重力加速度的大小.

解答 解:(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知,小球經(jīng)過光電門1的瞬時(shí)速度${v}_{1}=\frac{D}{{t}_{1}}$,小球經(jīng)過光電門2的瞬時(shí)速度${v}_{2}=\frac{D}{{t}_{2}}$,
根據(jù)平均速度推論知,小球從光電門1到2光電門的平均速度的表達(dá)式$\overline{v}=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$=$\frac{D{t}_{2}+D{t}_{1}}{2{t}_{1}{t}_{2}}$.
(2)根據(jù)速度位移公式得,重力加速度g=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2h}$=$\frac{{D}^{2}({{t}_{1}}^{2}-{{t}_{2}}^{2})}{2{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}h}$.
故答案為:(1)$\frac{D{t}_{2}+D{t}_{1}}{2{t}_{1}{t}_{2}}$,(2)$\frac{{D}^{2}({{t}_{1}}^{2}-{{t}_{2}}^{2})}{2{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}h}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度,掌握這種近似處理的方法,以及掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論,并能靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.豎直平面內(nèi)有一個(gè)四分之一圓弧AB,OA為水平半徑,現(xiàn)從圓心O處以不同的初速度水平拋出許多個(gè)相同質(zhì)量的小球,小球可以看作質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,當(dāng)小球落到圓弧上時(shí)(  )
A.速度的反向延長(zhǎng)線可能過OA的中點(diǎn)
B.小球在圓弧上的落點(diǎn)越靠近B點(diǎn)動(dòng)能越小
C.小球落在圓弧中點(diǎn)處時(shí)動(dòng)能最小
D.動(dòng)能最小的位置在圓弧中點(diǎn)的上方

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6.00V,其內(nèi)阻可忽略不計(jì).電阻R1的阻值為2.4kΩ,電容器的電容C=3.0 μF.閉合開關(guān)S,待電流穩(wěn)定后,用內(nèi)阻為4.8kΩ的電壓表測(cè)尺兩端的電壓,其穩(wěn)定值為1.50V.
(1)R2的電阻為多大?
(2)由于電壓表的接入,電容器的帶電量變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖,正對(duì)的平行板電容器始終與電源連接;現(xiàn)將上極板固定,下極板沿豎直方向向下平移一小段距離.下列說法正確的是(  )
A.電容器兩板間的電勢(shì)差增大B.極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變
C.電容器的電容減小D.極板的電荷量增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間內(nèi)的平均速度和這一過程中間位置的隨時(shí)速度的大小關(guān)系是( 。
A.小于
B.等于
C.大于
D.由于不知道是勻加速還是勻減速,所以不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.2016年10月17日7時(shí)30分,神舟十一號(hào)飛船搭載著航天員景海鵬和陳冬在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并于10月19日凌晨,與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功.下列說法正確的是( 。
A.在發(fā)射升空期間,景海鵬認(rèn)為陳冬靜止不動(dòng),他可能是以飛船作為參考系
B.在發(fā)射升空期間,如果以地面為參考系,飛船是靜止的
C.在與天空二號(hào)交會(huì)對(duì)接之后,景海鵬觀察到天空二號(hào)靜止不動(dòng),他是以地球作為參考系
D.在與天空二號(hào)交會(huì)對(duì)接之后,如果以地面為參考系,航天員是靜止的

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.一多用電表的電阻檔有三個(gè)倍率,分別是×1、×10、×100.用×10檔測(cè)量某電阻時(shí),操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到×1檔.如果換檔后立即進(jìn)行歐姆調(diào)零然后測(cè)量,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是22Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),第5s內(nèi)的位移是18m,則以下結(jié)論正確的是(  )
A.物體的加速度是3.6m/s2B.物體在5s內(nèi)的位移是54m
C.物體在第4s內(nèi)的位移是16mD.物體的加速度是4m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用于探究力對(duì)靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系.

(1)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦力,下面操作正確的是D.
A.放開小車,小車能夠自由下滑即可
B.放開小車,小車能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,讓小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行.然后通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加.在正確操作情況下,得到一條較為理想的紙帶,如圖2所示,紙帶上的點(diǎn)并不都是為了均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶勻速段部分進(jìn)行測(cè)量(選填“加速段”、“勻速段”、“減速段).

(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是BD.
A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D.小車未過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線.

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