内容正文:
教考衔接1 使用手机测自由落体加速度
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
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教材人教版必修第一册第二章第4节“做一做”
用手机测自由落体加速度
1.很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用程序,会看到白、绿、黄三条加速度图线,它们分别记录手机沿如图所示坐标轴方向的加速度变化情况。
2.把手机放在水平桌面上,让手机在桌面上沿x轴或y轴方向平移一下,可以看到屏幕上加速度图线的白线或绿线出现一个波峰;把手机平放在手掌上,让手机在竖直方向移动一下,可以看到黄色图线发生变化。黄色图线记录手机竖直方向的加速度,测自由落体加速度,就是看黄色图线。
3.用手托着手机,打开加速度传感器,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机,观察手机屏幕上加速度传感器的图线。
手机截屏
4.从图中可以看到,黄色图线有一个小段时间的数值是-10 m/s2,这就是自由落体加速度,方向向下。我们还能看到,自由落体之后有一个向上的波峰,这是用手接住手机时手机做减速运动的加速度,方向向上。
一、真题链接
1.(2019·全国卷Ⅲ)甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是______。(填正确答案标号)
A.米尺
B.秒表
C.光电门
D.天平
[解析] 利用频闪照片测重力加速度时需要测量小球下落的距离,因此实验时必须使用米尺。
[答案] A
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。
答:__________________________________________________
[解析] 将米尺竖直放置,让小球靠近米尺下落,从照片上直接读出小球下落的距离。
[答案] 将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm,则该地的重力加速度大小为g=________ m/s2。(保留2位有效数字)
[解析] 根据Δx=gT2得重力加速度大小g=eq \f(bc-ab,T2)=eq \f(ac-ab-ab,T2)=eq \f(58.7-24.5-24.5×10-2,0.12) m/s2=9.7 m/s2。
[答案] 9.7
2.(2020·山东卷)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进