← 题库|2025 湖北卷 · 第129力学实验自由落体
题目
某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,并测量当地重力加速度 gg。质量为M的重物通过细线绕过定滑轮与质量为m的遮光板相连(M>mM>m),遮光板上有宽度为d的遮光条,遮光板下落经过光电门时,光电计时器记录遮光时间 tt,重物与遮光板间用细线连接,下落高度为H时遮光板经过光电门。 (1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则 d=d=____cm。 (2) 遮光板经过光电门时的速度可表示为 v=v=____(用题给字母表示)。 (3) 不计摩擦和绳的质量,由系统的动能定理(或牛顿第二定律)可推导出当地重力加速度的表达式 g=g=____(用 MMmmHHddtt 等物理量符号表示)。 (4) 多次实验,利用图丙中的 v2Hv^2-H 图像(直线的斜率为k)也可计算出 gg,结合(3)中的表达式,可得 gg\approx____m/s2m/s^2(已知 k=8.5 m/s2k=8.5\ m/s^2M=200gM=200gm=50gm=50g,结果保留三位有效数字)。
重物-遮光板-光电门实验装置图
v^2-H 关系图像
解析(点击底部按钮逐步展开)
① 审题▶ 待展开
② 模型构建▶ 待展开
③ 公式列式▶ 待展开
④ 结论总结▶ 待展开