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某同学利用如图所示的实验装置测定重力加速度的大小,具体的操作和相应的数据记录如下...

某同学利用如图所示的实验装置测定重力加速度的大小,具体的操作和相应的数据记录如下:

A.接通电磁铁的电源(图中未画出),让小铁球吸在开始端

B.用游标卡尺测出小铁球的直径为d=10.0 mm

C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=82 cm

D.电磁铁断电时,小铁球自由下落

(1)在小铁球经过光电门的时间内,计时装置记下小铁球经过光电门所用的时间为t=2.50×10–3 s,由此可得小铁球经过光电门的速度公式为v=_________(用题目中给的物理量的字母表示),速度大小为________m/s。

(2)计算重力加速度的公式为g=__________,重力加速度的值为________m/s2

 

49.82 【解析】 试题(1)小铁球经过光电门所用时间很短,可以用平均速度代替瞬时速度,所以v==4 m/s (2)根据v2=2gh可得 又h=(0.82-0.005)m=0.815 m,解得g=9.82 m/s2。
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考点分析:
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伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验。在加速度实验中,伽利略将光滑的直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的,伽利略却证明铜球的运动路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用x,速度用v,加速度用a,时间用t表示),亚里士多德的预言:________,伽利略的结论:________伽利略的两个实验之所以成功,主要原因是在自由落体的实验中,忽略了空气阻力,抓住了重力这一要素,在加速度实验中,伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动,是为了减少铜球运动的______,同时抓住铜球受______这一要素。

 

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用打点计时器研究物体的自由落体运动时,得到如图一段纸带,测得AB=7.65 cm,BC=9.17 cm,已知交流电频率是50 Hz,则

(1)哪端与重物相连? _________(填左端或右端)。

(2)打B点时物体的瞬时速度为_______m/s(结果保留三位有效数字)。

 

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意大利著名物理学家________开创了科学实验之先河,奠定了现代物理学的基础。他在研究自由落体运动时做了上百次的铜球沿斜面运动的实验,下图是实验示意图。他设想:若斜面的倾角越接近90°,则小球从静止开始沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动,若发现斜面上的小球都做___________运动,则由此可以外推出自由落体运动也是_________运动。最终的实验很好地证明了他的设想是正确的。

 

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伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,下列哪些方法是他在这个实验中采用过的(       )

A. 用水钟或节拍器计时

B. 用打点计时器打出纸带进行数据分析

C. 改变斜面倾角,比较各种倾角得到的 的比值的大小

D. 将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动

 

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在科学发展史上,不少物理学家作出了重大贡献,下列陈述中符合历史事实的是

A. 牛顿发现了万有引力定律,并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力定律

B. 通过逻辑推理亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快

C. 哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

D. 伽利略通过理想斜面实验,说明物体的运动不需要力来维持

 

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