高中物理复习专题10 测量重力加速度(解析版)

111111专题1

测量重力速度-高考物理一轮复基础夯实专练1.（2019年全）甲乙两位同学设计了利用数码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0.1拍幅照片。（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实中还必须使用的器材。（填正确答案标号）A米尺

B秒表

C．电门

D．天平（2）简述你选择的器材在本实验中的用方法。答：。（3）实验中两同学由连续照片上小球的位置ab和c得ab、accm则该地的重加速度大小为

。（保留2位效数字）【答案】：（1）A

（）将米尺竖直放置，小球下落时尽量靠近米尺（）9.7【解析】：（1实验需要获取小球下落位移数据，A正确；（2）用米尺测量照片之间小球的位移所以要使小球下落时靠近米尺；（3）根据匀变速直线运动的规律可得

gt

t=0.1s代入数据得g=9.7m/s2.（2018全）、两同学通过下面的实验测人的反应时间。实验步骤如下：（）用两个手指轻轻捏住量程为L的尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻处，但碰到尺备手指夹住下落的尺。学网（）在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。夹住尺子的位置刻度为L，重力加速度大为g，则乙的反应时间_（L、和g表（已知当地的重力加速度大为g=9.802=30.0=10.4乙的反应时间为_________s果保留位效数字）1

11（）出一条提高测量结果准确程度的建议___________【答案(1).(2).0.20(3).多次测量取平均值；初始时乙的手指可能接近尺子【解析据述，在乙的反应时间t

内，尺子下落高度h=L-，自由落体运动规律h=gt2，得t=。代入数据得：t=0.20s另外根据实验误差分析，尽量减小偶然误差。3．(2018·潍二)某兴趣小组利用如图所示的装置测量重力加速度，为光电门。实验过程如下：a．测出小球的直径；b．将光电门水平固定，用刻度测出小球在处时球心到光电的距离x；c．把小球从处静止释放，经过光电B时光电计时器可记录小球通过光电的遮光时间；d．保持小球释放位置不变，改变光电门的位置，测得不同对的遮光时间；1e．以横坐标，以为坐标建立坐标系，利用测得的据作图，得到一条过原点的倾斜直线。t2请回答下列问题：(1)小球通过光电门的速度＝。(2)实验中测得图像的斜率为k，重力加速度g＝。(3)实验室提供下列小球，选进行实验最合适。A．料

B玻璃球

C小钢球dkd2【答案(2)(3)Ct2d【解析根光电门测速原理可知，小球通过光电门的速度＝。t(2)根据运动学规律可得：2(t

12g2kd，即＝x，则＝，＝。t2dd2(3)实验中应选择质量较大体积小的小钢球，这样可减小相对阻力大小，故选择C正。2

122112122121122112211212212112214．(2018·建校次考)有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略设使小球在竖平面内做圆周运如图甲通拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小为，在最低点时绳上的拉力大小为。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。(1)小明同学认为，实验中必测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝。(2)小军学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力FF，结合机械能守恒定律即可12求得。小军同学还需要测量的物理量_填母代号。A．球质量mB轻绳的长度C小球运动一周所需要的时间T(3)根据军同学的思路，请你写出重力加速度g的达式。F－【答案5.697均)(2)Ag＝6m【解析根螺旋测微器读数原理可得，固定刻度读数为5.5mm，动刻度读数0.01×19.5＝0.195mm，以最终读数为：固定刻度读数＋可动刻度读数5.5＋0.195＝mmv22(2)(3)由顿第二定律，在最高点受力分析有F＋＝，在最低点受力分析有－＝；rr11F－依据机械能守恒定律mv2＝mv2＋mgr，立解得＝，因此已知最高点和最低点的拉力F、，226mF－小军同学只需要测量小球的质量m，故第2)题，(3)题重力加速度g表达式为＝。6m天津海区模某学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。(1)请指该同学在实验操作中存在的明显错误或不指一处即可：。3

12345E512345E5353DFE(2)该同经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点、、、、F为数点，测得点A到B、、、、的离分别为h、、、h。若打点的周期为，则打点时重物速度的表达式为v＝________；分别计算出各计数点对应的速度数值，并在标系中画出速度的二次方(v2)与离h)的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g＝2。h－【答案打计时器用了流电或释放重物前重物未靠近打点计时器(2)2

9.4【解析根打点计时器作原理，打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。x－(2)根据动学规律有v＝＝v＝gh，速度的二次v2与离h的关系图线的斜率为18.8故t2TDFg＝2。6．(2019·城模某组同学用图甲所示装置测量重力加速度铁架台上固定着光电门，让直径为的球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。光电门可记录小球通过光电门时间。(1)用游卡尺测量小球直径时，卡尺的刻度如图乙所示，则小球的直径。4

(2)某次验中小球的下边缘与光电门间的距离为，球通过光电门的时间为Δ，小球通过光电门的速d度可表示为，重力加速度可表示为g＝________(用字母表示。Δtd(3)严格说并不等于小球球心经过光电门时的速度计算出的速度比真实________(填“大偏”Δt或不变”。【答案

d22h＋2

(3)偏小【解析根游标卡尺读原理，则可知小球的直径为d＝cm＋8×0.005＝。(2)由运学公式可得：gh)

d2代入已知量，解得＝。2h＋t2d(3)根据光电门原理可知，为球通过光电门的平均速度，是通过光电门时间中点的瞬时速度而小球球Δt心通过光电门的速度为位移中点的瞬时速度，由位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度速度比真实值偏小。7．贵州顺考用图甲所示的装置，探究物体的加速度与力、质量的关系，图中小车的质量M表示，钩码的质量用m表。要顺利完成该验，在操作中：(1)平衡擦力的目的是____________________。(2)使M远大于m的的是：____________________。(3)某次出的某一条纸带A、C、为邻的5个数点，如图乙，相邻计数点间还有四个点未标出，所用交流电频率为50赫。利用图中给出的数据可求出小车的加速度a＝________m/s。结果保留两位有效数字5

TTTABABTTTABAB【答案使车所受的合力等于绳的拉力使的拉力近似等于钩码的重力(3)1.0【解析实中平衡摩擦的目的是：使小车所受的合外力等于绳的拉力。M(2)对钩受力分析有－ma；小车受力分析有F＝；立以上两式可得F＝mg;要＋mM绳子的拉力等于钩码的重力，即：＝，则有m；使远于m的目的是：使绳的拉力近似＋m等于钩码的重力。(3)因T0.1，x＝2

Δx得：a＝＝T2

21.60－－4×0.1

m/s2

＝m/s2。8．(2019·沙拟重力加速度是重要的物理常数，可以设计种测量重力加速度的方法、物理兴趣小组同学设计出了一种测量方案：如图所示，两个质量已A物的质量m、B物的质量m且量不同的小物块A和，别系在一条跨过光滑的定滑质不计的轻软绳两端，而定滑轮通过一弹簧力计竖直悬挂着，若选定物块A由止开始下落进行研究。(1)要测重力加速度需要测出的物理量是选“物块下的距离h”弹簧测力计的质量m”或测计示数F。(2)由已的物理量和测出的物理量得到重力加速度的表达式g＝________(用已知的物理量和测出的物理量符号表示。Fm＋【答案测计的示数F4mAB【解析据达式可知要想测量重力加速度，必须知道测力计的示数。（）牛顿第二定律得6

AABBAB2132651254152631231AABBAB21326512541526312316F对Am－＝，对：－＝a，22Fm＋联立解得：＝。4mmAB9.(2019高·贵模)某同学用如图甲所示装置测量重力加速度，所用交流电频率为50，所选纸带上取某点为号计数点，然后个点取一个计数点，所测量数据及其标记符号如图乙所示。同学用两种方法处理数T为邻两计数点的时间间)：x－x－xx－x方法A：＝，＝，，＝取均值＝2T2T2T2

；x－x－xx－方法B由＝，＝，＝取均值g＝8.673m/s23T2T23T2

。从数据处理方法看，选择方法选A”或B更合理，方法A中对实验结果起作用的数据有__________(选、、x、、、；本实验误差的主要来源_写两条。123456【答案x空阻力针的阻力位孔的阻力复写纸的阻力流电频率波度测量，数据处理方法等7

1234561161＝1234561161＝g＋＋＋＋x－【解析于A而则有，＝＝，只有xx起用；对于方法B则：＝552g＋＋x＋＋－x＋＋23456123392

，因此六组数据都起作用，故方法B数应用充分，更合理一些，这样可以减少实验的偶然误差，实验误差的主要来源有：空气阻力，振针的阻力，限位孔阻力，复写纸的阻力，交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等。10．(2018·淄博模)某同学用如图甲所示实装置来测量重力加速度。在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块，质量为，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有8个钩码，每个钩码的质量为m。(1)用游卡尺测出滑块上的挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d＝。(2)某同打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时t则滑块通过光电门的速度为_______(用中给字母表示。(3)每次验时将所挂钩码中的个放到滑块上的方盒中且从同一位置释放滑块，测得挡光片距光电门的距离为L。所挂钩码的数为n，挡光片通过光电门的时间为t，过多次实验测得的数绘出如图丙所1示的n图，已知图线斜率为k则当地的重力加速度g__________(用题中所给字母表)。t28

dd2mM【答案(3)tmLk【解析根游卡尺读原理可知，的主尺读数为5mm＋＝＝，故d0.520cm。d(2)根据电门原理，极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则滑块过光电门的速度为＝。td2d2m＋(3)滑块过光电门的速度v＝根2－＝aL得＝aL＝计算得出＝，t28m＋mgLtd2图线的斜率＝

m＋d28＋，计算得出g＝。2mgL2mLk11.(2018·江苏考)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的锤。实验操作如下：用尺量出重锤端距地面的高度；在锤上上量为m的小钩码；左将重锤2压地面上，保持系统静止。释放重锤，同时右手开表，在重锤1落时停止计时，记录下落时间；重测量次落时间，取其平均值作为测量值t。9

启秒

0000请回答下列问题：(1)步骤可以减小对下落时间t测的选填偶”或系统”误差。(2)实验求小钩码的质量要重锤的质量M小多，主要是为了。A．H测得更准确B使重锤下的时间长一些C使系统的总质量近似等于MD．细的拉力与小钩码的重力近似相等(3)滑轮摩擦阻力会引起实验误差供一些橡皮泥用于减小该误差怎___________________。(4)使用皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量m。用实验中的测量量和已知0量表示，得g＝____________________。【答案(2)B(3)在锤1上上橡皮泥橡泥质量直至轻拉重锤能观察到其匀速下落。2(4)

2＋m＋0mt2【解析多测量取平均的目的是减小偶然误差。mg1(2)根据顿第二定律得mg(2＋)，a＝，而＝22＋2

，在一时a越，则越，这时测量时间t的误差越小。因此实验要求小钩码的质量m要重锤的质量M小多，主要是为了使重锤1下落的时间长一些，故B正。(3)可利橡皮泥平衡摩擦阻力，其方法为在重锤1上上橡皮泥，调整皮泥的质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。1(4)根据顿第二定律得mg＝(2M＋＋)，又Hat22

2，解得g＝

2＋m＋H。mt2甲、乙两同学通过下面的实测量人的反应时间。实验步骤如下：（）用两个手指轻轻捏住量程为L的尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻处，但碰到尺备手指夹住下落的尺。（）在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用10

11211121手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为

L，力加速度大小为g，乙的反应时间为（用、和g表1（）知当地的重力加速度大小为9.80m/s

，L30.0cm，L。的反应时间为

。（结果保留2位效数字）（）出一条能提高测量结果准确程度的建议：。【答案

2(L)g

（）（）多次测量取平值；初始时乙的手指尽可能接近尺子【解析据验原理可知时间内，尺子下落高度为h-，自由落体运动规律得：L)，代入数据得：=0.20s。理得t

12

gt

，整13.学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小。实验时，他们先测量分液斗下端到水桶底部的距离；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落；用秒表测量第个水滴从漏斗的下端滴落至第个滴落到