Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度．質(zhì)量未知的小鋼球用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與力傳感器相連．力傳感器能顯示出細(xì)線上張力的大小，光電門(mén)安裝在力傳感器的正下方，調(diào)整光電門(mén)的位置，使小鋼球通過(guò)光電門(mén)時(shí)，光電門(mén)的激光束正對(duì)小球的球心．

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，先用螺旋測(cè)微器測(cè)出小鋼球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小鋼球的直徑d=______mm．

(2)將小鋼球拉到一定的高度由靜止釋放，與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器記錄下小鋼球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，力傳感器測(cè)出細(xì)線上張力的最大值F．若實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略空氣阻力的影響，該同學(xué)通過(guò)改變小鋼球由靜止釋放的高度，測(cè)出多組t和F的值，為了使作出的圖象是一條直線，則應(yīng)作_____圖象．(填正確答案的選項(xiàng))

A.F－t B.F－t2 C. D.

(3)若該同學(xué)所作出的圖象在縱軸上的截距為a，斜率為k，細(xì)線的長(zhǎng)度為L，則小球的質(zhì)量為_____，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>_____．(用含有a，k，L，d的表達(dá)式表示)

(4)若空氣阻力不能忽略，則重力加速度的測(cè)量值______真實(shí)值．(填“大于”、“小于”或“等于”)

Answer 1

【答案】7.220 (士0.001) D 等于

【解析】

（1）[1]螺旋測(cè)微器的固定刻度為7mm，可動(dòng)刻度為：

22.0×0.01mm=0.220mm

所以小球的直徑為：

d=7mm+0.220mm=7.220mm (士0.001)

（2）[2]由題知，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，向下經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，則此時(shí)的速度為：

在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

聯(lián)立解得：

由此可知為了使作出的圖象是一條直線，則應(yīng)作圖象，故選D；

（3）[3][4]由：

可知斜率：

在縱軸上的截距

解得：，；

（4）[4]根據(jù)重力加速度，可知阻力的有無(wú)對(duì)重力加速度的值沒(méi)有影響，故重力加速度的測(cè)量值等于真實(shí)值。