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必修部分力学实验最新模拟题冲刺
专题2 重力加速度的测量
1. （2024 黑龙江牡丹江市第二共同体期末联考）某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小
，实验步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示，小球的直径
________
。
（2）将小球从
点由静止释放，小球通过光电门B 的遮光时间为。
（3）用刻度尺测量出小球下落的高度
（4）调整
的大小，重复上述过程，得到多组数据，以
为纵轴、
为横轴，画出
图像，该图像为
过原点、斜率为
的直线，则当地的重力加速度大小
________（用
表示）。
（5）若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能
遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度
的测量值________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。
2. （2024 陕西渭南一模）某同学用图所示实验装置测量当地的重力加速度。让重锤做自由落体运动，选
取打点计时器打出的纸带较清晰的一条如图所示来完成数据测量与处理。在纸带上取6 个打点计时器所打
的点，其中1、2、3 点相邻，4、5、6 点相邻，在3 点和4 点之间还有若干个点。打点计时器所用电源频率
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，s1是l、3 两点的距离，s3是4、6 两点的距离，s2是2、5 两点的距离。
（1）求点2 速度的表达式
_______；求重力加速度的表达式
___________（用sl、s2、s3及f 表示）。
（2）该同学测得的数据
，
，
，依公式可求得重力加速度
_______m/s2（保留三位有效数字）。
（3）测量值小于当地的重力加速度真实值的原因是______________________。
3. （2024 山西大同期末）某同学利用如图所示的装置测定当地的重力加速度。图中1、2 是两个光电门
（当滑块通过光电门时，光电计时器可以显示滑块的挡光时间），木板的一端在水平面上，将涂有润滑油
的木板的一端垫起，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2 各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为
t1和t2。用游标卡尺测得滑块的宽度为d，测得1、2 间的距离为x，木板的倾角为θ。
（1）滑块通过光电门1 时的速度大小为_____________，通过光电门2 时的速度大小为_____________。
（2）本实验_____________（填“需要”或“不需要”）测量滑块的质量。
（3）认为木板光滑，则当地的重力加速度大小g=_____________（用d、t1、t2、x、θ 表示）。
（4）由于木板不可能完全光滑，若测量及数据处理均无误，则测得的重力加速度___________（填“偏
大”或“偏小”）。
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4. （2024 河北部分高中期末联考）我国曾对珠穆朗玛峰的高度进行了测量，其中一种方法是通过使用重
力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材，设计了测量当地重力加速度大
小的实验。实验步骤如下：
（a）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行
的刻度尺（图中未画出）。
（b）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从大板顶端由静止释放，用手机
记录下小物块沿木板向下做匀加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的
一点作为测量参考起点，得到小物块相对于该点的运动距离L 与运动时间t 的数据。
（c）该同学选取部分实验数据，画出了
图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为
5.6m/s2。
（d）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。
计算结果均保留两位有效数字。
（1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，小物块过测量参考起点时速度的大小为
___________m/s；根据图线求得小物块下滑时加速度的大小为________m/s2。
（2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为___________m/s2.（
，
）
（3）根据上述数据，进一步分析得到小物块与木板间的动摩擦因数为___________。
5．（2024 重庆模拟2）某同学在学校利用频闪仪测重力加速度。暗室中，照相机的快门处于常开状态，频
闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的
位置。某时刻，将一小球从O 点由静止释放， 频闪仪每隔 0.04 s 闪光一次，题11 图是小球自由下落时的
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部分频闪照片示意图，照片中的数字是小球下落的距离（单位：cm）。以下计算结果均保留两位有效数字。
（1）该小球运动到C处的速度大小为 m/s。
（2）所测重力加速度大小为 m/s。
（3）该小球运动到D处的速度大小为 m/s。
6. （2024 山东潍坊1 月质检）某实验小组“用智能手机慢动作测重力加速度”。手机相机在常规模式下录
制视频的帧率为30FPS（30 帧每秒，即相邻两帧之间的时间间隔为
秒），而用“慢动作”功能，其帧
率可达120FPS 或者480FPS。为了完成实验，该实验小组完成了如下操作：
（1）将长为1m 的刻度尺竖直固定，用手机支架置于刻度尺前1.5m 处，手机的相机正对刻度尺中心，如
右图所示。
（2）将一小球置于刻度尺前，将手机相机调到“慢动作（120FPS）”模式，然后先________后________。
（填“点开始录制”和“释放小球”）
（3）用Phthoy 提取视频帧图片，按照视频中时间先后对帧图片进行命名编号。去掉下落开始和结尾阶段
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拍摄角度不好的图片，选取了编号为386-406 的图片，则选取图片部分的总时间为________s。
（4）为了防止间隔时间过短，每隔一张选取一张作为有效图片，得到小球的位置如下表所示：
图片编
号
386
388
390
392
394
396
398
400
402
404
406
小球位
置
（cm）
5.20
7.40
9.80
12.50
15.40
18.60
22.10
25.80
29.80
34.10
38.60
则实验小组测得的重力加速度值为________
（结果保留3 位有效数字）。
7. (2023 重庆西南大学附中期末)某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度。钢球一开始被通电的
电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，
且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从光电门中经过时，光电门可
以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖
直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d（d 很小）。完成下面的问题：
（1）要完成本实验，除了图甲中已经画出的器材外，还需要_________。
A.秒表 B.刻度尺 C.游标卡尺 D.天平
（2）钢球球心经过光电门时的速度大小为
_________（用所测物理量的符号表示）。
（3）多次改变h，该学习小组得到了多组h 和t 的实验数据，并画出了
图像，如图丙，算得图像的
斜率为k。利用图像的斜率k 和小球的直径d 可算得重力加速度
_________（用字母k 和d 表示）。
（4）若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能
遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度
的测量值_________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。
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