高中物理人教（新课标）必修1同步练习：第二章匀变速直线运动的研究实验探究测定重力加速度_试卷库

1、对于落体的运动规律的研究，历史上有两位著名的科学家做出了具大的贡献，他们是亚里士多德和伽利略．关于他们的研究工作，回答以下问题：

(1)对“落体运动快慢”问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的研究方法和观点．请完成下表：

	亚里士多德	伽利略
研究问题的方法	思辨
观点		物体下落快慢与物体轻重无关

(2)科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等．伽利略对落体的运动规律探究过程如下：

A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点．

B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点．

C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况．

D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据．

E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据．

F．伽利略对实验数据进行分析．

G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时．

①与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是．

②与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是．

(3)伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，但在伽利略时代无法直接测出物体运动的速度．伽利略借助于数学方法，通过数学推理，巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”，解决了这一难题．接着，伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面，让小球沿斜槽滚下，同时使用水钟测量时间．下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据．

时间单位t	1	2	3	4	5	6	7
距离单位s	32	130	298	526	824	1192	1600

(4)伽利略将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”的研究方法叫做“转换法”．下面给出的四个实例，其中采取的研究方法与上述研究方法相同的是

(4)

A . 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体 B . 在研究力和运动的关系时，为消除摩擦力的影响，伽利略用理想实验的方法对这一问题进行研究 C . 在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系；然后再保持力不变研究加速度与质量的关系 D . 在“探究弹性势能的表达式”的探究活动中，我们通过研究“拉力做功与弹簧的劲度系数k和弹簧伸长量l的关系”，得出了弹性势能的表达式

(5)写出伽利略得出的位移与时间的关系．（提示：自由落体运动初速度为0）

(6)

上表的实验数据能验证伽利略得出的位移与时间的关系吗？如果能，请简要写出你的理由，并在下列坐标纸中作出能直观反映这一结论正确的图象．如果不能，请说明理由．

（如有需要可利用上表中的空格，作图时请标明横轴的意义．）

2、某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始在桌面上做匀加速直线运动，重物落地后，物块再做匀减速直线运动一段距离才停在桌面上（尚未到达滑轮处)。

(1)部分实验步骤如下：

A ．测量完毕，关闭电源，取出纸带。

B ．接通电源，待打点计时器工作稳定后轻推小车。

C ．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。

D ．把打点计时器固定在水平玻璃板的一端。

E .让纸带穿过限位孔，并使纸带位于复写纸的上方。

上述实验步骤的正确的先后顺序是：，所列步骤有一项存在错误，它是(用字母填写)。

(2)在打点清晰的纸带上选取了如图乙所示的一系列计数点，两相邻计数点间还有四个点未画出，所以交流的的频率是50Hz，则纸带上相邻两计数点间的时间间隔为s；

(3)由纸带算出打下计数点4时对应的速度大小v₄=m/s(计算结果留三位小数)；

(4)以计数点1为计时起点，利用描点法在图丙中画出物块的v-t图象如图所示，由图象：

①算得重物落地前物块的加速度大小是m/s²

②在图丙中标出重物刚落地时刻对应的点(保留作图痕迹) 。

3、利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要先调整好仪器，重物下落时打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。

(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________。(填正确选项前的字母) (1)

A . 天平 B . 秒表 C . 刻度尺

(2)实验所用的电源是（_______） (2)

A . 4-6V的交流电 B . 4-6V的直流电 C . 220V的交流电 D . 220V的直流电

(3)该实验装置中的一处不妥之处：

(4)某同学改正装置后在实验中得到了一条如图所示的纸带，下列正确的是 _________

(4)

A . 纸带的左端是与重物相连的 B . 纸带的右端是与重物相连的 C . 实验时先松开纸带，再接通电源打点 D . 实验时先接通电源打点，再松开纸带

(5)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：。

4、自由落体仪如图所示，其主体是一个有刻度的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球(直径d＝1 cm)，利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：

①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器．

②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h₁ ，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t₁.

③光电门1不动，改变光电门2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h₂ ，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t₂.

④计算重力加速度值g.

请回答下列问题：

(1)在步骤③中光电门1保持不动的目的是 ________. (1)

A . 保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同 B . 保证小球每次通过光电门1时的速度相同 C . 保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同

(2)用测量的物理量表示重力加速度值g＝.

5、某同学用图所示的装置测定重力加速度 (电源频率为50Hz)

(1)电火花打点计时器的工作电压为 V，打点周期是 s。

(2)纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），测出它们到第一个点O点间的距离，由纸带上所给的数据可计算出实验时重锤的加速度为 m/s²（结果保留三位有效数字）。

(3)当地的重力加速度数值为9.80m/s² ，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因。

6、某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等．铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落．

(1)先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间△t₀ ，量出小球释放点距A的距离为h₀ ，测出小球的直径d（d远小于 h₀）．则小球运动到光电门处的瞬时速度v= ，当地的重力加速度为 g= ．（用题中所给字母表示）

(2)若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5△t₀ ，请你判断此时光电门距A处的距离△h= ．（用（1）中所给字母表示）

(3)由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间△t．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验．利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g=

7、某同学用如下图所示的装置测定重力加速度：

(1)电火花计时器的工作电压为；频率为

(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的（填“甲”或“乙”）端应和重物相连接.

(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s².

(4)当地的重力加速度数值为9.8 m/s² ，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因。

8、用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示。当纸带在钩码带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点。

(1)该实验中，下列方法有助于减小实验误差的是___________. (1)

A . 应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算 B . 选用的钩码的质量应尽可能小些 C . 操作时，应先释放纸带，后接通电源 D . 打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上

(2)某同学在正确操作下，选取了一条点迹清晰的纸带，并测得连续三段相邻点的距离，但不小心将该纸带撕成了三段，并丢失了中间段的纸带，剩余的两段纸带如图所示，其中A、B 两点的距离x₁ = 9.8 mm，C、D两点的距离x₂=17.6 mm.已知电源的频率为50 Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中，钩码的平均速度v= m/s.