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

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
教材科目:物理
试卷分类:高一上学期
文件类型:.doc
发布时间:2026-08-01
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以下为试卷部分试题预览


1. 实验探究题 详细信息
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. (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. (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. (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. (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       

    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. (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. (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. 实验探究题 详细信息
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. (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. (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. (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. (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. 实验探究题 详细信息
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. (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)
    A . 天平 B . 秒表 C . 刻度尺
  2. (2) 实验所用的电源是(_______)
    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. (3) 该实验装置中的一处不妥之处:
  4. (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 _________

    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. (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. 实验探究题 详细信息
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. (1) 在步骤③中光电门1保持不动的目的是  ________.
    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. (2) 用测量的物理量表示重力加速度值g.
5. 实验探究题 详细信息
某同学用图所示的装置测定重力加速度 (电源频率为50Hz)

  1. (1) 电火花打点计时器的工作电压为V,打点周期是s。
  2. (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. (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. 实验探究题 详细信息
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.

图片_x0020_1800674390

  1. (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. (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. (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. 实验探究题 详细信息
某同学用如下图所示的装置测定重力加速度:
图片_x0020_100012
  1. (1) 电火花计时器的工作电压为;频率为
  2. (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.

    图片_x0020_100013

  3. (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. (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. 实验探究题 详细信息
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。

图片_x0020_1907520877

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

    图片_x0020_2084546596

  3. (3) 实验测得当地的重力加速度g=
9. 实验探究题 详细信息
某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动,选择一张清晰的频闪照片,剪掉前面小球重叠部分进行研究.已知小球在释放位置时,球心与刻度尺的零刻度线对齐.

  1. (1) 根据图中的数据,请你读出小球运动到照片中第5个相点时,下落的高度为 m;
  2. (2) 若所用照相机的曝光频率为f , 照片上1、3相点距离和1、5相点距离分别为s1s2 , 则相点2所对应小球的速度v,小球自由下落的加速度a.
10. 实验探究题 详细信息
小明想要粗略验证机械能守恒定律。把小钢球从竖直墙某位置由静止释放,用数码相机的频闪照相功能拍摄照片如图所示。已知设置的频闪频率为f,当地重力加速度为g。

  1. (1) 要验证小钢球下落过程中机械能守恒,小明需要测量以下哪些物理量     (填选项前的字母)。
    A . 墙砖的厚度d B . 小球的直径D C . 小球的质量m
  2. (2) 照片中A位置(“是”或“不是”)释放小球的位置。
  3. (3) 如果表达式(用题设条件中给出的物理量表示)在误差允许的范围内成立,可验证小钢球下落过程中机械能守恒。
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