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”）。

1. 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 $\text{[math]}$ （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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ （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”）。

【考点】

重力加速度;

【答案】

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实验探究题容易

1. 某同学用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。图乙是实验中利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，测得从C点开始相邻两点之间的距离依次为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，相邻两计时点的时间间隔为T。电源的频率为50Hz。

（1）下列说法正确的是。

A. 电火花打点计时器用的是220V交流电源

B. 实验中要用停表测量时间

C. 实验时应先由静止释放纸带，然后接通电源

（2）根据纸带，用逐差法求得重物的加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字）。

（3）打点计时器打下F点时重物的速度大小 $\text{[math]}$ m/s（结果保留两位有效数字）。

实验探究题容易

2. 张同学研究自由落体运动规律的实验装置如图甲所示，已知电火花计时器的工作频率为50Hz。该同学把电火花计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔，然后扶着重锤停靠在电火花计时器附近，重锤与纸带相连。接通电源后，待电火花计时器工作稳定后放开重锤。

（1）实验中电火花计时器必须接（填“220V交流”、“低压交流”或“低压直流”）电源。

（2）实验中获得的纸带如图乙所示（每相邻两点之间还有四个点未画出），则电火花计时器打C点时，重锤的瞬时速度大小 $\text{[math]}$ m/s（结果保留两位有效数字）。

（3）根据实验记录的数据可知，当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。

实验探究题容易