增分微點1測量重力加速度的幾種方法第一章運動的描述勻變速直線運動的研究例1

(2025·吉林長春模擬)根據(jù)自由落體運動的規(guī)律，可以利用打點計時器測量重力加速度，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。方法利用打點計時器測量 (1)本實驗中，不同學生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是

。

解析

打點計時器應接交流電源，操作時應用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點計時器。故選B。答案

B(2)實驗中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。圖中的點為打點計時器在紙帶上連續(xù)打的點，在紙帶上選取三個點A、B、C，測得A、B間的距離為x1，A、C間的距離為x2，若打點計時器所用電源的頻率為f，則打B點時重物的速度為

，測得的重力加速度為

(用x1、x2和f表示)。

例2

(2025·湖北武漢模擬)某實驗小組利用如圖甲所示的裝置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?。主要實驗步驟如下:方法利用光電門測量①用游標卡尺測量遮光片的寬度d;②用手托住滑塊，使其保持靜止，測出遮光片至光電門的距離x、墊塊的厚度h、氣墊導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)過光電門的時間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)某次實驗中測得t=1.5×10－3s，則遮光片通過光電門時的速度大小為

m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(3)實驗所測當?shù)刂亓铀俣萭=

(用題中所給或所測物理量的字母表示)。

方法利用頻閃照相法或手機錄像測量

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計算當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g=

(用Δt、H、d表示)。

(3)本實驗測得的重力加速度

(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。

答案小于(4)為減小實驗誤差，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.將相機快門調(diào)整為125D.將相機快門調(diào)整為60

答案

AC方法

利用傳感器測量例4(2022·遼寧卷，12)某同學利用如圖所示的裝置測量重力加速度，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)。實驗時將光柵板置于光電傳感器上方某高度，令其自由下落穿過光電傳感器。光電傳感器所連接的計算機可連續(xù)記錄遮光帶、透光帶通過光電傳感器的時間間隔Δt。

(1)除圖中所用的實驗器材外，該實驗還需要

(選填“天平”或“刻度尺”)。

解析

該實驗測量重力加速度，不需要天平測質(zhì)量，需要用刻度尺測量遮光帶(透光帶)的寬度。答案刻度尺 (2)該同學測得遮光帶(透光帶)的寬度為4.50cm，記錄時間間隔的數(shù)據(jù)如下表所示。編號1遮光帶2遮光帶3遮光帶…Δt/(×10－3

s)73.0438.6730.00…根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，可得編號為3的遮光帶通過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光電傳感器的時間間隔為Δt1、Δt2，則重力加速度g=

(用d、Δt1、Δt2表示)。

(4)該同學發(fā)現(xiàn)所得實驗結(jié)果小于當?shù)氐闹亓铀俣?，請寫出一條可能的原因: