十年(14-23)高考物理真題分項匯編專題70 實驗一：測量速度加速度（含解析）

專題71實驗一：測量速度加速度一、實驗題1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)利用如圖（a）所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。

（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s．以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移SKIPIF1<0填到表中，小車發(fā)生對應(yīng)位移和平均速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，表中SKIPIF1<0________cm，SKIPIF1<0________SKIPIF1<0。

位移區(qū)間ABACADAEAFSKIPIF1<06.6014.60SKIPIF1<034.9047.30SKIPIF1<066.073.0SKIPIF1<087.394.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度SKIPIF1<0隨時間SKIPIF1<0的變化關(guān)系，如圖（c）所示。在答題卡上的圖中補全實驗點_____。

（3）從實驗結(jié)果可知，小車運動的SKIPIF1<0圖線可視為一條直線，此直線用方程SKIPIF1<0表示，其中SKIPIF1<0________SKIPIF1<0，SKIPIF1<0________cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小SKIPIF1<0________，小車的加速度大小SKIPIF1<0________。（結(jié)果用字母k、b表示）【答案】24.0080.0

70.059.0b2k【詳解】（1）[1]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0[2]平均速度為SKIPIF1<0（2）[3]根據(jù)第（1）小題結(jié)果補充表格和補全實驗點圖像得

（3）[4][5]從實驗結(jié)果可知，小車運動的SKIPIF1<0圖線可視為一條直線，圖像為

此直線用方程SKIPIF1<0表示，由圖像可知其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（4）[6][7]小球做勻變速直線運動，由位移公式SKIPIF1<0，整理得SKIPIF1<0即SKIPIF1<0故根據(jù)圖像斜率和截距可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<02．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有__________（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補償阻力C．小車靠近打點計時器靜止釋放D．先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、4為計數(shù)點，則計數(shù)點1的讀數(shù)為__________SKIPIF1<0。已知打點計時器所用交流電源的頻率為SKIPIF1<0，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為：__________SKIPIF1<0（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緼CD2.751.48【詳解】①[1]A．實驗需要調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項A正確；B．該實驗只要使得小車加速運動即可，不需要傾斜軌道補償阻力，選項B錯誤；C．為了充分利用紙帶，則小車靠近打點計時器靜止釋放，選項C正確；D．先接通電源再釋放小車，選項D正確。故選ACD。②[2][3]計數(shù)點1的讀數(shù)為2.75SKIPIF1<0。已知打點計時器所用交流電源的頻率為SKIPIF1<0，則打點周期T=0.02s，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為SKIPIF1<03．（2022·北京·高考真題）某同學(xué)利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示，打點計時器接在頻率為SKIPIF1<0的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標(biāo)出計數(shù)點1，2，…，8，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離SKIPIF1<0，并求出打點2，3，…，7時對應(yīng)的重錘的速度。在坐標(biāo)紙上建立SKIPIF1<0坐標(biāo)系，根據(jù)重錘下落的速度作出SKIPIF1<0圖線并求重力加速度。（1）圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度SKIPIF1<0______________SKIPIF1<0（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）除點3外，其余各點速度對應(yīng)的坐標(biāo)點已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出，請在圖中標(biāo)出速度SKIPIF1<0對應(yīng)的坐標(biāo)點，并作出SKIPIF1<0圖線______________。（3）根據(jù)圖3，實驗測得的重力加速度SKIPIF1<0______________SKIPIF1<0（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)出的清脆聲音。于是他計劃利用手機的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。為準(zhǔn)確測量，請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法。_________________________【答案】1.159.79見解析【詳解】（1）[1]打點計時器接在頻率為SKIPIF1<0的交流電源上，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點，則相鄰兩計數(shù)點之間的時間為SKIPIF1<0紙帶做自由落體運動，打點3時的瞬時速度等于點2到點4之間的平均速度，由紙帶數(shù)據(jù)可知SKIPIF1<0（2）[2]做出圖像如圖所示（3）[3]根據(jù)SKIPIF1<0，可知SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0圖像可知其斜率為重力加速度，則有SKIPIF1<0（4）[4]需要測量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時間t。測量h的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；測量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時發(fā)出的清脆聲音。用手機測量n滴水下落的總時間SKIPIF1<0，則SKIPIF1<04．（2022·江蘇·高考真題）小明利用手機測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗場景如圖1所示，他將一根木條平放在樓梯臺階邊緣，小球放置在木條上，打開手機的“聲學(xué)秒表”軟件，用鋼尺水平擊打木條使其轉(zhuǎn)開后，小球下落撞擊地面，手機接收到鋼尺的擊打聲開始計時，接收到小球落地的撞擊聲停止計時，記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔t，多次測量不同臺階距離地面的高度h及對應(yīng)的時間間隔t。（1）現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，實驗中應(yīng)當(dāng)選用______。A．鋼球

B．乒乓球

C．橡膠球（2）用分度值為SKIPIF1<0的刻度尺測量某級臺階高度h的示數(shù)如圖2所示，則SKIPIF1<0______SKIPIF1<0。（3）作出SKIPIF1<0圖線，如圖3所示，則可得到重力加速度SKIPIF1<0______SKIPIF1<0。（4）在圖1中，將手機放在木條與地面間的中點附近進行測量，若將手機放在地面A點，設(shè)聲速為v，考慮擊打聲的傳播時間，則小球下落時間可表示為SKIPIF1<0______（用h、t和v表示）。（5）有同學(xué)認(rèn)為，小明在實驗中未考慮木條厚度，用圖像法計算的重力加速度g必然有偏差。請判斷該觀點是否正確，簡要說明理由______?！敬鸢浮緼61.209.55SKIPIF1<0不正確，理由見解析【詳解】（1）[1]為了減小空氣阻力等誤差影響，應(yīng)該選用材質(zhì)密度較大的小鋼球，故選A。（2）[2]刻度尺的分度值為1mm，估讀到分度值的下一位，由圖可知h=61.20cm；（3）[3]根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故在SKIPIF1<0圖像中斜率表示重力加速度，則根據(jù)圖線有SKIPIF1<0（4）[4]下落過程中聲音傳播的時間為SKIPIF1<0則小球下落的時間為SKIPIF1<0（5）[5]設(shè)木條厚度為H，則臺階距離地面的高度h1時的時間為t1，高度h2時的時間為t2；則根據(jù)前面的分析有SKIPIF1<0可知與H無關(guān)。5．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時刻（SKIPIF1<0）開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運動，每隔SKIPIF1<0測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：SKIPIF1<00123456SKIPIF1<0050710941759250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動，判斷的理由是：______；（2）當(dāng)SKIPIF1<0時，該飛行器速度的大小SKIPIF1<0______SKIPIF1<0；（3）這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小SKIPIF1<0______SKIPIF1<0（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮肯噜?s內(nèi)的位移之差接近?x=80m54779【詳解】（1）[1]第1s內(nèi)的位移507m，第2s內(nèi)的位移587m，第3s內(nèi)的位移665m，第4s內(nèi)的位移746m，第5s內(nèi)的位移824m，第6s內(nèi)的位移904m，則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m，可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運動；（2）[2]當(dāng)x=507m時飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則SKIPIF1<0（3）[3]根據(jù)SKIPIF1<06．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)假期在家里進行了重力加速度測量實驗。如圖（a）所示，將一根米尺豎直固定，在米尺零刻度處由靜止釋放實心小鋼球，小球下落途經(jīng)某位置時，使用相機對其進行拍照，相機曝光時間為SKIPIF1<0s。由于小球的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。根據(jù)照片中米尺刻度讀出小球所在位置到釋放點的距離H、小球在曝光時間內(nèi)移動的距離SKIPIF1<0。計算出小球通過該位置時的速度大小v，進而得出重力加速度大小g。實驗數(shù)據(jù)如下表∶次數(shù)12345SKIPIF1<0/cm0.850.860.820.830.85v/（m·s-1）4.254.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.88600.9231（1）測量該小球直徑時，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖（b）所示，小球直徑為________mm。。（2）在第2次實驗中，小球下落H=0.9423m時的速度大小v=________m/s（保留3位有效數(shù)字）；第3次實驗測得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮=________m/s2（保留3位有效數(shù)字）。（3）可以減小本實驗重力加速度大小測量誤差的措施有_______。A．適當(dāng)減小相機的曝光時間B．讓小球在真空管中自由下落；C．用質(zhì)量相等的實心鋁球代替實心鋼球【答案】15.754.309.85AB【分析】本題考查重力加速度的測量，意在考查考生對實驗原理的理解以及處理實驗數(shù)據(jù)的能力?！驹斀狻浚?）[1]由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為SKIPIF1<0（2）[2][3]由題意可知，小球下落H=0.9423m時的速度SKIPIF1<0由運動學(xué)公式SKIPIF1<0得SKIPIF1<0（3）[4]A．小球下落一定高度時的瞬時速度近似為曝光時間內(nèi)的平均速度，曝光時間越短，曝光時間內(nèi)的平均速度越接近瞬時速度，實驗誤差越小，故A正確；B．讓小球在真空管中自由下落，可減小空氣阻力的影響，可減小實驗誤差，故B正確；C．質(zhì)量相等的實心鋁球代替實心鋼球時，鋁球體積更大，阻力對鋁球的影響較大，實驗誤差較大，故C錯誤。7．（2021·天津·高考真題）某實驗小組利用手機的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運動的過程。為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置，將錄像中時間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中，示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。①寫出小球在位置1的速度表達(dá)式___________。②要求充分利用測量數(shù)據(jù)，寫出小球運動過程中的加速度表達(dá)式___________。③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是___________誤差。（填“偶然”或“系統(tǒng)”）【答案】SKIPIF1<0SKIPIF1<0偶然【詳解】①[1]勻變速直線運動中，中間時刻速度等于平均速度，所以1位置的速度為SKIPIF1<0②[2]題中要求充分利用數(shù)據(jù)，利用逐差法求解加速度，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得加速度為SKIPIF1<0③[3]讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是人為因素造成的，屬于偶然誤差?！军c睛】一般來說，偶然誤差是主觀因素引起的誤差，比如讀數(shù)錯誤，操作錯誤等；系統(tǒng)誤差是客觀因素造成的，比如測量工具本身的精確度不夠，測量方法帶來的不可避免的誤差等。8．（2017·全國·高考真題）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下91個小水滴）(1)由圖（b）可知，小車在桌面上是______（填“從右向左”或“從左向右”）運動的；(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為______m/s，加速度大小為______m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】從右向左0.38m/s0.15m/s2【詳解】(1)[1]由于用手輕推一下小車，則小車做減速運動，根據(jù)桌面上連續(xù)6個水滴的位置，可知，小車從右向左做減速運動。(2)[2]已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下91個小水滴，那么各點時間間隔為SKIPIF1<0根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有SKIPIF1<0[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式SKIPIF1<0可以求出加速度，得SKIPIF1<0那么加速度的大小為0.15m/s2。9．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如題圖1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實驗中下落物體的是_____。(2)下列主要操作步驟的正確順序是_____。（填寫各步驟前的序號）①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放③手機固定在三角架上，調(diào)整好手機鏡頭的位置④打開手機攝像功能，開始攝像(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如題圖2所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為SKIPIF1<0，刻度尺的分度值是SKIPIF1<0，由此測得重力加速度為_____SKIPIF1<0。(4)在某次實驗中，小明釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片，_____（選填“仍能”或“不能”）用(3)問中的方法測出重力加速度?！敬鸢浮啃′撉颌佗邰堍?.61（9.5~9.7）仍能【詳解】(1)要測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣刃枰M量減小空氣阻力的影響，所以密度大體積小的小鋼球最適合；(2)要完成實驗首先應(yīng)該將刻度尺豎直固定在墻上，安裝好三腳架，調(diào)整好手機攝像頭的位置；因為下落時間很短，所以一定要先打開攝像頭開始攝像，然后在將小球從刻度尺旁靜止釋放，故順序為①③④②；(3)由三張圖片讀出小球所在位置的刻度分別為2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落體運動，根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0(4)因為就算小球偏離了豎直方向，但是小球在豎直方向上的運動依然是自由落體運動，對實驗結(jié)果無影響，故仍能用前面的方法測量出重力加速度。10．（2019·全國·高考真題）甲乙兩位同學(xué)設(shè)計了利用數(shù)碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗．實驗中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時候拍照．已知相機每間隔0.1s拍1幅照片．（1）若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實驗中還必須使用的器材是_______．（填正確答案標(biāo)號）A．米尺

B．秒表

C．光電門

D．天平（2）簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法．答：________________________________________________（3）實驗中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，則該地的重力加速度大小為g=___m/s2．（保留2位有效數(shù)字）【答案】A將米尺豎直放置，使小球下落時盡量靠近米尺．9.7【詳解】此實驗用數(shù)碼相機替代打點計時器,故實驗原理是相同的,仍然需要米尺來測量點與點之間的距離;就本實驗而言,因為是不同照片,所以是測量連續(xù)幾張照片上小球位置之間的距離;加速度求解仍然用逐差法計算,注意是bc與ab之間的距離差.11．（2019·全國·高考真題）某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行研究．物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示．已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出．在ABCDE五個點中，打點計時器最先打出的是______點，在打出C點時物塊的速度大小為______m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為_____m/s2（保留2位有效數(shù)字）．【答案】A0.2330.75【詳解】分析可知，物塊沿傾斜長木板最勻加速直線運動，紙帶上的點跡，從A到E，間隔越來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點；在打點計時器打C點瞬間，物塊的速度SKIPIF1<0；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度SKIPIF1<0．故本題正確答案為：A；0.233；0.75．12．（2017·全國·高考真題）某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系．使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器．實驗步驟如下：①如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近，將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt；③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度[如圖(b)所示]，SKIPIF1<0表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(nèi)的平均速度大小，求出SKIPIF1<0；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②、③；⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出v－Δt圖，如圖(c)所示．完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小，則SKIPIF1<0與vA、a和Δt的關(guān)系式為SKIPIF1<0＝________.(2)由圖(c)可求得vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0【詳解】（1）設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門的速度為v，則由速度時間關(guān)系可知：SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0

聯(lián)立解得：SKIPIF1<0；（2）由圖（c）結(jié)合幾何關(guān)系可求得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0．【點睛】此題主要考查學(xué)生對勻變速直線運動的基本規(guī)律的運用能力；解題時要搞清實驗的原理，能通過運動公式找到圖象的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖象的截距和斜率求解未知量．13．（2015·重慶·高考真題）同學(xué)們利用如圖所示方法估測反應(yīng)時間．首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間．當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為SKIPIF1<0，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為_________（重力加速度為SKIPIF1<0）．基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為_______cm（SKIPIF1<0取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是________的（選填“相等”或“不相等”）.【答案】SKIPIF1<080不相等【詳解】試題分析：（1）刻度尺下降時間，即為乙同學(xué)的反應(yīng)時間，刻度尺做自由落體運動，故有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0（2）刻度尺下降4s所下落的高度為SKIPIF1<0，故長度至少為SKIPIF1<0，在相等時間間隔通過的位移是不斷增加的，所以每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是不相等的．考點：考查額自由落體運動【名師點睛】直尺做的是自由落體運動，根據(jù)自由落體運動計算下降的時間，直尺下降的時間就是人的反應(yīng)時間，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律分析相等時間間隔內(nèi)位移的變化規(guī)律14．（2018·海南·高考真題）學(xué)生課外實驗小組使用如圖所示的實驗裝置測量重力加速度大?。畬嶒灂r，他們先測量分液漏斗下端到水桶底部的距離s；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，調(diào)整閥門使水滴落到桶底發(fā)出聲音的同時，下一滴水剛好從漏斗的下端滴落；用秒表測量第1個水滴從漏斗的下端滴落至第n個水滴落到桶底所用的時間t．(1)重力加速度大小可表示為g=_____(用s、n、t表示)；(2)如果某次實驗中，s=0.90m，n=30，t=13.0s，則測得的重力加速度大小g=________m/s2；(保留2位有效數(shù)字)(3)寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：____________________．【答案】SKIPIF1<09.6“適當(dāng)增大n”或“多次測量取平均值”【分析】本題考查一個利用自由落體運動規(guī)律測量重力加速度的實驗【詳解】（1）已知第1個水滴從漏斗的下端滴落至第n個水滴落到桶底所用的時間t，所以一個水滴從漏斗的下端滴落到桶底所用的時間SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0（2）SKIPIF1<02（3）提高精度可以提高測量時間的精度和距離的精度，也可以適當(dāng)增大n，或多測幾次取平均．15．（2018·江蘇·高考真題）某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g．細(xì)繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘．實驗操作如下：①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止．釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間；④重復(fù)測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t．請回答下列問題：（1）步驟④可以減小對下落時間t測量的_______（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差．（2）實驗要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，主要是為了________．A．使H測得更準(zhǔn)確B．使重錘1下落的時間長一些C．使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD．使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等（3）滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差．現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差，可以在重錘1上粘上橡皮泥，調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其________下落．（4）使用橡皮泥改進實驗后，重新進行實驗測量，并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0．用實驗中的測量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，則g＝_________．【答案】（1）偶然（2）B（3）勻速（4）SKIPIF1<0【詳解】本題考查重力加速度的測量，意在考查考生的實驗探究能力．（1）時間測量是人為操作快慢和讀數(shù)問題帶來的誤差，所以屬于偶然誤差．（2）由于自由落體的加速度較大，下落H高度的時間較短，為了減小測量時間的實驗誤差，就要使重錘下落的時間長一些，因此系統(tǒng)下降的加速度要小，所以小鉤碼的質(zhì)量要比重錘的質(zhì)量小很多．（3）為了消除滑輪的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重錘1上，輕拉重錘放手后若系統(tǒng)做勻速運動，則表示平衡了阻力．（3）根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0，又SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0．點睛：本題以連接體運動為背景考查重力加速度的測量，解題的關(guān)鍵是要弄清該實驗的原理，再運用所學(xué)的知識分析得出減小誤差的方法．16．（2018·北京·高考真題）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律．主要實驗步驟如下：a．安裝好實驗器材．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復(fù)幾次．b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當(dāng)作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示．c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點，如圖3所示．結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________(填選項前的字母)．A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝碼)（2）在圖3中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點，請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出v-t圖像_____________．（3）觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是___________．v-t圖像斜率的物理意義是______________________．（4）描繪v-t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動．用平均速度SKIPIF1<0表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．（5）早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的．當(dāng)時只能靠滴水計時，為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復(fù)做了上百次，驗證了他的猜想．請你結(jié)合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_____________________．【答案】AC如圖所示：小車的速度隨時間均勻變化加速度越小越好有關(guān)如果小球的初速度為0，其速度SKIPIF1<0，那么它通過的位移x∝t2．因此，只要測量小球通過不同位移所用的時間，就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化．【詳解】（1）打點計時器需用交流電源；為了計算速度需要利用刻度尺測量長度．故需要的儀器選AC（2）利用所給點跡描點連線，得圖像其中C點的橫坐標(biāo)為3T，縱坐標(biāo)為SKIPIF1<0（3）結(jié)合圖像可以看出小球速度隨時間均勻變化，所以小球做勻加速運動，圖像的斜率代表了運動時的加速度（4）SKIPIF1<0越小，則SKIPIF1<0越接近計數(shù)點的瞬時速度，所以SKIPIF1<0越小越好，計算速度需要用到SKIPIF1<0的測量值，所以SKIPIF1<0大小與速度測量的誤差有關(guān)．（5）如果小球的初速度為0，其速度SKIPIF1<0，那么它通過的位移x∝t2．因此，只要測量小球通過不同位移所用的時間，就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化．（要檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的，可以檢驗小球運動位移與時間的平方成正比，利用滴水可以得到小球的運動時間，并測出小球在相應(yīng)時間內(nèi)的位移，則可以驗證．）點睛：本題考查了速度與與時間得關(guān)系，速度沒有辦法直接測量，所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成我們能夠測量的量，然后在來驗證速度與時間得關(guān)系．17．（2018·全國·高考真題）甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間．實驗步驟如下：（1）甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺．（2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子．若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為________（用L、L1和g表示）．（3）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反應(yīng)時間為__________s．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）寫出一條提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：___________．【答案】SKIPIF1<00.20多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子【詳解】試題分析

本題主要考查自由落體運動及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用教材知識解決實際問題的能力．（2）根據(jù)題述，在乙的反應(yīng)時間t內(nèi)，尺子下落高度h=L-L1，由自由落體運動規(guī)律，h=SKIPIF1<0gt2，解得t=SKIPIF1<0．（3）代入數(shù)據(jù)得：t=0.20s．（4）多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子點睛測量反應(yīng)時間是教材上的小實驗，此題以教材小實驗切入，難度不大．18．（2017·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中（1）下列說法中不正確或不必要的是______（填字母）.A．長木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動B．連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長木板保持平行C．小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，后釋車D．選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始(2)圖1是實驗中打下的一段紙帶.算出計數(shù)點2的速度大小為________SKIPIF1<0，并在圖2中標(biāo)出，其余計數(shù)點1、3、4、5對應(yīng)的小車瞬時速度大小在圖2中已標(biāo)出．（3）作圖___并求得小車的加速度大小為_______SKIPIF1<0【答案】AD0.58-0.61見解析1.43~1.53【詳解】(1)[1]A．探究小車的速度與時間的變化，并沒有要求小車只在拉力作用下運動，即平衡摩擦力不是必要的，A不是必要的，符合題意；B、連接小車的細(xì)繩需要與木板平行，否則就要涉及到繩子拉力分解問題，即拉力是一個變力，B是必要的，不符合題意；C．操作時應(yīng)先開電源再釋放小車，C是必要的，不符合題意；D．在處理紙帶時，由于第一點并不確定，因此常常將前面的點去掉，從清晰可辨的點取點后處理實驗數(shù)據(jù)，D不是必要的，符合題意；故選AD。(2)[2]根據(jù)圖中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有SKIPIF1<0(3)[3]根據(jù)描點作一條過原點的直線，如圖所示[4]直線的斜率即為小車的加速度，所以加速度為SKIPIF1<019．（2016·天津·高考真題）某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動．（1）實驗中必要的措施是______．A．細(xì)線必須與長木板平行

B．先接通電源再釋放小車C．小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D．平衡小車與長木板間的摩擦力（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50HZ的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）．s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm．則小車的加速度a=______m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度vB=______m/s．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）AB

（2）0.800.40【詳解】①為了讓小車做勻加速直線運動，應(yīng)使小車受力恒定，故應(yīng)將細(xì)線與木板保持水平；同時為了打點穩(wěn)定，應(yīng)先開電源再放紙帶，故AB正確；本實驗中只是研究勻變速直線運動，故不需要讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；只要能讓小車做勻加速運動即可，故C錯誤；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D錯誤，故選AB．②每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出，故兩計數(shù)點間的時間間隔為SKIPIF1<0；根據(jù)逐差法可知，物體的加速度SKIPIF1<0；B點的速度等于A