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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

湖南省长沙市长郡中学2021届高三上学期物理月考试卷(二)

利用光电计时器测量重力加速度的实验装置如图（a）所示。所给器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（固定在钢管顶端，可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始自由下落），两个光电门（用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔t），接钢球用的小网。实验时，将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置，第二光电门可在第一光电门和小网之间移动。测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔t和对应的高度h，所得数据如下表所示。

h（m）	0.100	0.200	0.400	0.800	1.200	1.600
T（ms）	73.5	124.3	201.3	314.7	403.3	478.3
$\text{[math]}$ （m/s）	1.36	1.61	1.99	2.54	2.98	3.35

完成下列填空和作图。

（1）、若钢球下落的加速度的大小为g。钢球经过第一光电门时的瞬时速度为v₀_。则 $\text{[math]}$ 与它们之间所满足的关系式是。

（2）、请给图（b）的纵轴标上标度，让表格数据尽可能布满坐标纸，然后根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出 $\text{[math]}$ 图线；

（3）、由所画出的 $\text{[math]}$ 图线，得出钢球加速度的大小为g=m/s²（保留2位有效数字）；

（4）、若保持第二光电门不动，沿杆上下移动第一光电门，则（选填“能”或“不能”）通过上述方法测得重力加速度；

（5）、为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法?提出一条即可）。

举一反三

在某个半径为地球半径0.8倍的行星表面，用一个物体做自由落体实验。从自由下落开始计时，经过 $\text{[math]}$ ，物体运动了 $\text{[math]}$ ，已知地球半径 $\text{[math]}$ 取为 $\text{[math]}$ ，不考虑星球自转影响，求：

（1）该行星表面的重力加速度 $\text{[math]}$ ；

（2）该行星的第一宇宙速度 $\text{[math]}$ 。

如图所示，小球在竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示的小球运动过程中每次曝光的位置图，已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d，根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）

小球做自由落体运动，与水平地面发生弹性碰撞。从释放小球开始计时，不计小球与地面发生碰撞的时间，取竖直向上为正方向，则小球运动的 $\text{[math]}$ 图像正确的是（　　）

蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图像，假如作出的图像如图所示．设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是（g取 $\text{[math]}$ ）（）

为了杜绝高空抛物现象的发生，某小区物业在一栋6层楼前架设一台摄像机，某次一小球在空中做自由落体运动，在摄像机拍摄的一段录像中，发现物体完整经过1楼用时 $\text{[math]}$ ，如图所示。已知每层楼高均为 $\text{[math]}$ ，重力加速度取 $\text{[math]}$ 。求：

（1）物体刚到达1楼住户房顶处时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）通过计算判断该小球是第几层楼的住户落下的。

如图所示，跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开直升机后由静止自由下落80 m，然后张开降落伞沿竖直方向匀速下降160 m，最后沿竖直方向匀减速下降400 m恰好到达地面静止。g取10 m/s² ，求：

（1）自由落体运动结束时运动员的速度大小和减速下降时的加速度大小；

（2）运动员从离开直升机至到达地面的总时间。

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