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。

1. 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 $\text{[math]}$ 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/s^2.（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

（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。

【考点】

牛顿第二定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 如图所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，同学们进行了如下操作：

（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，在纸带上取7个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s。

根据数据求出重力加速度g=m/s²（保留三位有效数字）。

（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是（填入所选物理量前的字母）

A.小球的质量m B.轻杆的长度L

C.小球的直径d D.轻杆与竖直方向的夹角θ

（3）写出加速度与被测物理量之间的关系式（用被测物理量的字母表示）。

实验探究题容易

2. 太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为F₁、F₂ ，由此可知待测物体B的质量为。

填空题容易

3. 用图甲的装置研究小车沿斜面在不同材料表面运动的情况。图乙是某同学在实验中获得的一条纸带。打点计时器的电源频率为50Hz。

①图乙中A至N各点是打点计时器在纸带上连续打下的点，根据刻度尺上的数据可以判断，小车在A、E间（板面）做运动，在F、N间（布面）做运动，M点对应的小车速度为m/s。（结果保留2位有效数字）

②若已知斜面的倾角为θ，小车的质量为m，在布面上运动时加速度的大小为a，重力加速度为g，则小车在布面上所受的阻力大小为，与真实值相比，测量的布面阻力（填“偏大”或“偏小”）。

实验探究题容易