增分微點(diǎn)1測(cè)量重力加速度的幾種方法第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究例1

(2025·吉林長(zhǎng)春模擬)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落。方法利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量 (1)本實(shí)驗(yàn)中，不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是

。

解析

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，操作時(shí)應(yīng)用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。故選B。答案

B(2)實(shí)驗(yàn)中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。圖中的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上連續(xù)打的點(diǎn)，在紙帶上選取三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B間的距離為x1，A、C間的距離為x2，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，則打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為

，測(cè)得的重力加速度為

(用x1、x2和f表示)。

例2

(2025·湖北武漢模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。主要?shí)驗(yàn)步驟如下:方法利用光電門(mén)測(cè)量①用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d;②用手托住滑塊，使其保持靜止，測(cè)出遮光片至光電門(mén)的距離x、墊塊的厚度h、氣墊導(dǎo)軌左端到墊塊左端的距離L;③接通氣泵，將滑塊由靜止釋放;④記錄遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t;

解析

遮光片的寬度d=4

mm+7×0.05

mm=4.35

mm=0.435

cm。答案

0.435

(2)某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得t=1.5×10－3s，則遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小為

m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(3)實(shí)驗(yàn)所測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=

(用題中所給或所測(cè)物理量的字母表示)。

方法利用頻閃照相法或手機(jī)錄像測(cè)量

第一張圖第二張圖第三張圖d/cm2.502.803.20H/cm31.339.5051.70

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，小球在第三張圖中曝光時(shí)間Δt內(nèi)的平均速度大小v=

m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

答案

3.2(2)根據(jù)步驟③計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g=

(用Δt、H、d表示)。

(3)本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度

(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

答案小于(4)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可以采取下列哪些措施

。

A.選用密度大、體積小的發(fā)光小球B.選用密度小、體積大的發(fā)光小球C.將相機(jī)快門(mén)調(diào)整為125D.將相機(jī)快門(mén)調(diào)整為60

答案

AC方法

利用傳感器測(cè)量例4(2022·遼寧卷，12)某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量重力加速度，其中光柵板上交替排列著等寬度的遮光帶和透光帶(寬度用d表示)。實(shí)驗(yàn)時(shí)將光柵板置于光電傳感器上方某高度，令其自由下落穿過(guò)光電傳感器。光電傳感器所連接的計(jì)算機(jī)可連續(xù)記錄遮光帶、透光帶通過(guò)光電傳感器的時(shí)間間隔Δt。

(1)除圖中所用的實(shí)驗(yàn)器材外，該實(shí)驗(yàn)還需要

(選填“天平”或“刻度尺”)。

解析

該實(shí)驗(yàn)測(cè)量重力加速度，不需要天平測(cè)質(zhì)量，需要用刻度尺測(cè)量遮光帶(透光帶)的寬度。答案刻度尺 (2)該同學(xué)測(cè)得遮光帶(透光帶)的寬度為4.50cm，記錄時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)如下表所示。編號(hào)1遮光帶2遮光帶3遮光帶…Δt/(×10－3

s)73.0438.6730.00…根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得編號(hào)為3的遮光帶通過(guò)光電傳感器的平均速度大小為v3=

m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

答案

1.5(3)某相鄰遮光帶和透光帶先后通過(guò)光電傳感器的時(shí)間間隔為Δt1、Δt2，則重力加速度g=

(用d、Δt1、Δt2表示)。

(4)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?qǐng)寫(xiě)出一條可能的原因: