专题02测量重力加速度实验-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题2.测量重力加速度实验 1．（10分）（2022高考北京卷）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。 使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。 2. （2022高考辽宁物理）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 3. （2022河南三市一模）某同学设计了一个用气垫导轨和光电门等装置测量重力加速度的方案。实验装置结构如图所示。在某次测量中，他用刻度尺测得气垫导轨两端AB间的高度差为h、长度为L。与光电门相连的计时器记录下如下数据：挡光片通过第一个光电门的挡光时间为t1，挡光片通过第二个光电门的挡光时间为t2，通过两光电门之间的时间为t。然后，他又测量滑块上的挡光片宽度为d。完成下列填空。 （1）两个光电门间的距离______（填：“近一些”或“远一些”）有利于减小误差； （2）重力加速度的计算表达式为g=______（用题中所给字母表示）； （3）考虑到滑块在运动过程中会受到一定的空气阻力，因此，当地的实际重力加速度会______（填：“略大于”或“略小于”）测量值。 4. (2022广东潮州二模)某同学为测量当地的重力加速度，设计了图甲所示的实验装置。一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时球心刚好位于光电门处。主要实验步骤如下： a、用游标卡尺测出钢球直径d； b、钢球悬挂静止不动时，记下力传感器的示数，量出线长L（线长L远大于钢球直径d）； c、将钢球拉到适当的高度后由静止释放，细线始终于拉直状态，计时器测出钢球通过光电门时的遮光时间t，记下力传感器示数的最大值。 （1）游标卡尺示数如图乙，则钢球直径d=______mm； （2）钢球经过光电门时的速度表达式v=______； （3）通过以上信息可求出当地的重力加速度表达式为g=______（用题干中所给物理量的符号表示）。 5．（2022吉林长春重点高中质检）某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下： ①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上； ②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门的距离h；。 ③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t； ④计算出小铁球每次通过光电门的速度v，作出v2-h图像。 请结合以上操作，回答以下问题： （1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=___________mm； （2）实验数据如下表，将表格中空缺的数据补全： 实验次数 1 2 3 4 5 h（m） 0.390 0.420 0.450 0.490 0.510 t（×10-3s） 3.63 3.49 3.38 3.24 3.17