专题1.3 测量重力加速度实验(原卷版)

两光电门两光电门］间的高度差h,则测得的重力加速度g=（用测得的物理量的符号表示）.2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(物理实验)

第十二部分力学实验专题1.3测量重力加速度实验(2020年5月重庆调研测试)某同学设计了如下实验方案测量当地重力加速度g的值，所用器材有:一倾角可以调节的足够长的光滑斜面、小物块、计时器、米尺等。请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤:如图1所示，在斜面上选择一固定位置A,用米尺测量A与斜面底端B之间的距离L。用米尺测量A相对于B的高度h让物块自A处从静止开始下滑至B,并记录所用的时间to改变,重复步骤(2)与(3)。图2是以h为纵坐标，以—为横坐标，根据实验数据作出的图象。由图象可知g=(用字母a、b、L表示)o(2020湖南在线联考)某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度,光电门A、B与光电计时器相连,可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间.(1)实验前用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径d=mm.(2)让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t「t2，测出（3）将光电计时器记录小球通过光电门］的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间,保持光电门B的位置不变，多次改变光电门A的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t,求出每次|>hh一的一,作出一t图象如图丙所示，tt若图象斜率的绝对值为k,则图象与纵轴的截距意义为.当地的重力加速度为（2020江苏扬州一模）物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离ho小球释就器乙丙小球释就器乙丙TOC\o"1-5"\h\z（1）使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为cm。（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=。h（3）根据实验数据作出.图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为。（2020四川绵阳质检）.研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”，采用了如图1所示的装置，其中m］=50g、m2=150g,开始时保持装置静止，然后释放物块叫，叫可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可研究匀变速直线运动．某次实验打出的纸带如图2所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz.

1）系统加速度大小为m/s.（2分）（2）打点5时系统的速度为m/s2.（2分）（3）忽略一切阻力，某同学作出的„—图象如图3所示，则当地的重力加速度g=m/s2.（2分）5、（2020高考精优预测山东卷2）图甲所示的装置既可以探究加速度与合力的关系，又可以测量当地的重力加速度。装置中的物块下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以便改变物块所受力的大小，物块向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出，现保持物块质量不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值（F为力传感器的示数大小，等于悬挂滑轮绳子的拉力），不计滑轮的重力。10F/M10F/MET71（1）某同学根据实验数据画出了a-F图像如图乙所示，则由该图像可求得物块的质量m=kg，当地重力加速度g=m/s2（结果均保留两位有效数字）。（2）改变砂桶和砂的总质量M能使物块获得不同大小的加速度a,则该同学此次实验得到的加速度a的值可能是（选填选项前的字母）。12.0m/s210.012.0m/s210.0m/s26.5m/s28.2m/s26.（6分）（2019成都三模）用曝光时间为△的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示。如图所示。（1）这个实验表明：如果我们可以减小对物体下落运动的影响，直至其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。（2）（单选）关于图中的X］、x2、x3，关系正确的是（填选项字母）A.x1:x2:x3=1:4:9B.xl:x2:x3=1:3:5C.2x2=x3+x1（3）（单选）利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g。下列计算式中，正确的是g=填选项字母）A.2r(+,TgA.2r(+,Tg（2019青岛二中模拟）如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置，他们的主要操作如下：实验次数h/cmt/sv/(m・sr)110.00.0283.57220.00.0593.39330.00.0923.26440.00.1313.05

3.002.80纸杯2.602,400.10000.050.20025试符充小佻球I光电门』II光电门吕光电计时器3.603.002.80纸杯2.602,400.10000.050.20025试符充小佻球I光电门』II光电门吕光电计时器3.603.403.20①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上;550.00.1762.84660.00.2352.55打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；固定光电门B的位置不变，改变光电门A的高度，重复②的操作.测出多组（ht）,计算出对应的平均速度v；画出v—t图象.请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门B时的速度为vB,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间平均速度V的表达式为.（用vB、g和t表示）（2）实验测得的数据如下表：请在坐标纸上画出v—t图象（根据图像作答，不必画在答题纸上）.（3）根据v—t图象，可以求得当地重力加速度g=m/s2，试管夹到光电门B的距离约为—cm.（以上结果均保留3位有效数字）（2018开封质检）某兴趣小组利用如图a所示的实验装置探究“小球速度和下落高度的关系”，通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，经过光电门B记录下挡光时间t测出AB之间的距离ho实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中心的激光束。（1）用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测量小球的直径d,示数如图b所示，其读数为cm。

IE!9«(2)IE!9«(2)根据速度定义，小球通过光电门B的瞬时速度的表达式v=用测得的物理量的符号表示)。改变B的位置，测得多组数据，作出图象得到V2与h的关系如图c所示。若图象的斜率为k,还能得到当地的重力加速度g=。(2016・山西高考前质检)(6分)某同学用图(a)的装置测量当地的重力加速度，框架竖直部分上装光电门M和N,其旁竖一刻度尺，零刻度线在上端；框架水平部分用电磁铁吸住一小钢球。切断电源，小钢球由静止下落，当小球经过光电门时光线被遮挡，光电传感器会输出高电压。某次实验中，测得M、N两光电门对应的刻度分别为X］、x2对应的刻度分别为X］、x2，传感器的输出电压波形如图(b)所示，小球的直径为d贝y：光电门M光电门A11i)ID]i34367I：»I如I]nIJ1413小球经过光电门m时的速度为(用物理量的符号表示)；可求得当地的重力加速度为(用物理量的符号表示)；⑶用游标卡尺测量小钢球的直径如图(c)所示，该小钢球的直径为cm。(2019云南二模)某同学用图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，正确操作后获得图乙所示的一条纸带。他用天平测得小车的质量为M,钩码质量为m,毫米刻度尺测得纸带上自O点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为：d1=1.07cm、d2=2.24cm、d3=3.48cm、d4=4.79cm、d5=6.20cm、d6=7.68cm。已知实验所用交流电频率为f=50Hz。钩码图甲图乙打点2时小车的速度大小为m/s(结果保留两位有效数字)；小车运动过程中的平均加速度大小为m/s2(结果保留两位有效数字)；以各点速度v的二次方为纵坐标，以各点到0点的距离d为横坐标，作v2-d图像，所得图线为一条斜率为k的倾斜直线，不考虑小车与桌面间的摩擦，则当地的重力加速度£=(用m、M、k表示)(2016・福州模拟)某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA=5.5mm,OB=14.9mm,OC=28.3mm,OD=45.2mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。用逐差法算出福州的重力加速度g=m/s2。(结果保留三位有效数字)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s2，比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其它主要原因可能是。(只要求写出一种原因)12•某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离。(当地重力加速度取9.8m/s2距离。(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字)21”16m23.fiScin26.18cm18.66cm由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4=m/s；小球上升的加速度大小约为a=m/s2；对(2)的数据进行分析，可得到的结论是（2016・苏锡常镇四市调研）某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作。测出多组（ht）,计算出对应的平均速度v；④画出v-t图象请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为。（用v0、g和t表示）（2）实验测得的数据如下表：实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(m・sF1.451.681.892.052.212.35请在坐标纸上画出v-t图象。（3）根据v-t图象，可以求得当地重力加速度g=m/s2，试管夹到光电门1的距离约为cm。（以上结果均保留两位有效数字）（9分）利用如图所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,…，由于不小心，纸带都被撕断了，如图所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：

打虑计时爲接电姒打虑计时爲接电姒(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是(填正确答案标号)。纸带A上，打点1时重物的速度是m/s(结果保留三位有效数字)。当地的重力加速度大小是m/s2(结果保留三位有效数字)。(2016・贵州七校联考)如图甲所示，将电磁打点计时器固定在铁架台上，使质量m=50g的重锤带动纸带由静止开始自由下落，利用此装置可以测量重力加速度。以下是某同学实验操作和计算过程，请完成以下内容：［多选］以下操作正确是()在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源打点计时器应接在220V的交流电源上释放纸带时，应将重锤的一端尽量靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究实验中，应该让纸带保持竖直状态，以减小实验过程中的误差取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出计数点间的距离分别为厲=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm。已知打点计时器的频率为f=50Hz,则重锤运动的加速度计算式为a=，代入数据，可得加速度a=m/s2(计算结果保留三位有效数字)。的表达式为的表达式为（用；三、.::及给出的时间表示）。的表达式为的表达式为（