2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练：测量重力加速度 （解析版）

测量重力加速度【原卷】 1.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的重锤。实验操作如下： ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H； ②在重锤1上加上质量为m的小钩码； ③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间； ④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。 请回答下列问题： (1)步骤④可以减小对下落时间t测量的________(选填“偶然”或“系统”)误差。 (2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了________。 A．使H测得更准确 B．使重锤1下落的时间长一些 C．使系统的总质量近似等于2M D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做___________________。 (4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0。用实验中的测量量和已知量表示g，得g＝____________________。 2.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下： （1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。 （2）甲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。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为 g，则乙的反应时间为 （用L、L1和g表示）。 （3）已知当地的重力加速度大小为，，。乙的反应时间为 s。（结果保留2位有效数字） （4）写出一条能提高测量结果准确程度的建议： 。 3.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，他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离s；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1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t。 （1）重力加速度大小可表示为 （用s、n、t表示）； （2）如果某次实验中，，，，则测得的重力加速度大小 ；（保留2位有效数字） （3） 写出一条能提高测量结果准确程度的建议： 。 4.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0.1s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 （2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法。 答：________________________________________________ （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=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=___m/s2。（保留2位有效数字） 5．伽利略曾经提出和解决了这样一个问题：一根细绳悬挂在黑暗的城堡中，人们看不到它的上端，只能摸到它的下端。为了测出细绳的长度，在细绳的下端系一个金属球，使之在竖直平面内做小角度的摆动。主要实验步骤如下： ①将一小球系于细绳的下端制成单摆，让单摆在竖直平面内做小角度摆动； ②当小球通过平衡位置时启动秒表（记为第1次），在小球第次通过平衡位置时止动秒表，读出秒表时间为t1； ③将细绳截去一段，重复实验步骤①②，测出小球次通过平衡位置的时间为t2。 回答下列问题： (1)要达到测出细绳长度的目的，首先要测量当地的重力加速度。测量重力加速度还需要测量的物理量是_________（填序号字母）。 A．小球的质量m B．细绳摆动的角度θ C．截去的细绳长度 D．小球的直径d (2)测得的当地重力加速度___________； (3)细绳截去一段前，细绳的长度___________（当地重力加速度用g表示，小球的直径用d表示）。 6．某同学在利用单摆测重力加速度的实验中。 (1)下列的各项操作正确的是（______） A．选择有弹性的细绳做为摆线 B．从最高位置开始计时 C．选择密度较小球作为摆球 D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径 (2)若测得重力加速度偏大，则可能是（______） A．误把悬线长和小球的直径之和作为摆长 B．计算摆长时，只考虑悬线长