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1、2019 届高考物理二轮复习第六章力学实验提能增分练（一）测重 力加速度的 8 种方法 1. 如图 1 所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落， 利用此装置可以测定重力加速度。 (1) 所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物， 此外还需 _( 填字母代号 ) 。 A直流电源B天平及砝码 C46 V 交流电源 D毫米刻度尺 (2) 实验中得到的一条纸带如图2 所示，图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数 据应改为 _cm；重物在打下点D时的速度大小为_m/s。重物的加速度大小为 _m/s 2。该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是
2、 _ 。 解析： (1) 电磁打点计时器需接46 V交流电源。重力加速度与重物的质量无关，所以 不需要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数点的距离，需要毫米刻度尺， 故 A、B错误， C、 D正确。 (2) 毫米刻度尺测量长度，要求估读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数 字要求的是： 2.0 ，应改为2.00 。 A、B、C、D、E、F是打点计时器连续打出的点，因此计时点之间的时间间隔为：T0.02 s；根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为：vD xCE 2T 0.103 2 0.043 9 0.04 m/s 1.482 5 m/s， 根据逐差法有：a xCExA
3、C 4T 2 0.103 2 0.043 9 0.043 9 40.02 2 m/s 29.625 m/s2， 由于重物下落的过程中存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比实际的要小。 答案： (1)CD (2)2.00 1.482 5 9.625 实验中存在摩擦力及空气的阻力 2(2017内蒙古赤峰二中检测) 如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重 力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784 年制成。他将质量同为M(已知 量) 的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质 量为m的小重物， 这时， 由于小重物的重力而使系统做初速度为零
4、的缓慢加速运动，测出其 加速度， 完成一次实验后， 换用不同质量的小重物，重复实验， 测出不同m时系统的加速度。 (1) 若选定如图甲左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，则为了得到图乙需要直接 测量的物理量有_。 A小重物的质量m B大重物质量M C绳子的长度 D重物下落的距离及下落这段距离所用的时间 (2) 经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率 为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g_，并可求出重物质量M _。 解析：(1) 为了得到题图乙需要直接测量的物理量有：小重物的质量m和重物的加速度， 而要求解加速度则需测量重物下落的距离及下落这段距离
5、所用的时间，故选A、D。 (2) 根据牛顿第二定律可得：mg(2Mm)a，解得 1 a 2M g 1 m 1 g，则由题图乙可知： 2M g k， 1 g b；解得g1 b， M kg 2 k 2b。 答案： (1)AD (2) 1 b k 2b 3在暗室中用如图所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、 橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤 如下： 在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下。 用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看 到一串仿佛固定不动的水滴。 用竖直放置的米
6、尺测得各个水滴所对应的刻度。 采集数据进行处理。 (1) 实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是 _ 。 (2) 实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz ，某同学读出其中比较远的 水滴到第一个水滴的距离如图所示，根据数据测得当地重力加速度g_m/s 2；第 8 个水滴此时的速度v8_m/s。( 结果都保留三位有效数字) (3) 该实验存在的系统误差可能有( 答出一条即可) ： _ 。 解析： (1) 后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置，可看到仿佛固定不动的 一串水滴，即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛不动。 (2)gh 8 10h
7、68 2 f 2 2 2 30 2 m/s 2 9.72 m/s 2； v8 h610 4 f 2 4 30 m/s2.27 m/s 。 (3) 空气阻力会对水滴的运动产生影响，水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响。 答案：见解析 4(2017河北衡水模拟) 假设我们已经进入航天时代，一个由高中学生组成的航天兴 趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加 速度g，这些器材是： A钩码一盒 B重锤一个 C已知直径的带孔金属小球一个 D无弹性的丝线一根 E刻度尺一把 F测力计一个 G 天平一台 ( 含砝码一盒 ) H秒表一个 I 支架 ( 能满足实验所需的固
8、定作用) J光电计时器( 可用来精确测量运动物体经过两点的时间间隔) 到达X星球后， 某学生从以上器材中选择合适的器材，根据不同的实验原理，用不同的 方法测量出重力加速度g的值，现请你选用以上器材，至少用两种方法完成他所做的实验， 每一种方法均需写出所选器材( 填写代号 ) 、所需测量的物理名称( 并以常用符号表示) ，用直 接测量的物理量表示出重力加速度。 解析： 方法一： 利用弹簧测力计测出拉力，由平衡条件求得钩码的“重力”，进而得到 重力加速度g，选用器材为：A、F、 G 测量量：钩码质量m、用弹簧测力计测钩码的“重力”G 由Gmg得 重力加速度为：g G m 。 方法二：利用自由落体运动规律求解重力加速度g，选用器材：E、I 、J 测量量：重锤自由下落高度h、时间t 由h1 2g t 2 得 重力加速度为：g 2h t 2。 答案：见解析