Question

【題目】某同學利用圖（a）的裝置測量當地的重力加速度，框架豎直部分上裝光電門M和N，其旁豎一刻度尺，零刻度線在上端；框架水平部分用電磁鐵吸住一小鋼球．切斷電源，小鋼球由靜止下落，當小球經過光電門時光線被遮擋，光電傳感器會輸出高壓電．某次實驗中，測得M、N兩光電門對應的刻度分別是x1，x2，傳感器的輸出電壓波形如圖（b）所示，小球的直徑為d，則：

（1）小球經過光電門M時的速度為_____（用物理量的符號表示）；

（2）可求得當地的重力加速度為_____（用物理量的符號表示）；

（3）用游標卡尺測量小鋼球的直徑如圖（c）所示，該小鋼球的直徑為_____cm．

Answer 1

【答案】 （1）； ； （3）0.440．

【解析】（1）利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度得：

小球經過光電門時的速度為： ，而v．

（2）根據速度位移公式得，（vM2﹣vN2）=2g（x2﹣x1），則重力加速度

（3）游標卡尺的讀數為4mm+0.05×8mm=4.40mm=0.440cm，

點晴：根據平均速度等于中時刻的瞬時速度；

根據速度位移公式得出（v22﹣v12）與（x2﹣x1）的函數關系，即可求解重力加速度的大小；游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．