Question

【題目】某興趣小組利用小球的自由落體運動測定重力加速度。

(1)如下圖是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，照片中的數字是小球距起始落點O的距離，單位是cm。已知頻閃儀每隔0.04s閃光一次，則測得的重力加速度為_____m/s2（保留3位有效數字）

(2)如上右圖所示是該小組同學改進的實驗裝置。將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時間分別為△t1、△t2，若已測得小球的直徑為d，兩光電門之間的距離為h，忽略空氣阻力，則測得的重力加速度的關系式為_____（用題中所給字母表示）。本實驗中“用小球通過光電門的平均速度表示小球球心通過光電門的瞬時速度”，但從嚴格意義上講是不準確的，小球通過光電門的平均速度_____（選填“大于”或“小于”）小球球心通過光電門的瞬時速度。

Answer 1

【答案】9.69m/s2 小于

【解析】

(1)[1]．根據△h=gT2，得

(2)[2]．根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小球通過兩光電門的速度分別為

根據

可知

(3)[3]．小球通過光電門的平均速度等于該過程中間時刻的瞬時速度，因小球做加速運動，在中間時刻時小球球心還沒到達光電門位置，所以小球通過光電門的平均速度小于小球球心通過光電門的瞬時速度。