用單擺測重力加速度訓練題答案

1、用單擺測重力加速度訓練題1.針對用單擺測重力加速度的實驗，下面各種對實驗誤差的影響的說法中正確的是(AQA. 在擺長和時間的測量中，時間的測量對實驗誤差影響較大B. 在擺長和時間的測量中，長度的測量對實驗誤差影響較大C. 將振動次數(shù)n記為(n+1)，測算出的g值比當?shù)氐墓J值偏大D. 將擺線長當作擺長，未加擺球的半徑測算出的g值比當?shù)氐墓J值偏大2 用單擺測定重力加速度的實驗中，下述說法正確的是(BC )A. 測量擺長時，應(yīng)該用力拉緊擺線B. 單擺的擺線越長，測得的重力加速度越準確C. 如果有兩個大小相同的帶孔空心鐵球和實心鐵球可供選擇，應(yīng)選用實心鐵球作擺球D. 為了便于改變擺線的長度，可將擺

2、線的一頭繞在鐵架上端的圓桿上以代替鐵夾3在用單擺測定重力加速度實驗中：(1 )為了比較準確地測量出當?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將你所選用的器材前的字母填在題后的橫線上A. 長1 m左右的細繩；B.長30 cm左右的細繩；C.直徑2 cm的鉛球；D.直徑2 cm的鐵球；E.秒表；F.時鐘；G.分度值是1 cm的直尺；H.分度值是1 mm的直尺；所選器材是ACEH(2)實驗時對擺線偏離豎直線的要求是 ;理由是.4在用單擺測重力加速度的實驗中：用擺線長為L、擺球直徑為2r的單擺測定本地的重力加速度，測得這架單擺完成N次全振動用去時間t，那么，本地的重力加速度g =.某同學用該式求

3、重力加速度，在計算擺長時，只測了擺線長而沒有 將擺球半徑計算在內(nèi)，最后求得的g值將比真實值 (填“偏大”或“偏小”)4 n N( L+ r)【答案】g=2偏小r5. (1)對于高中物理實驗中的幾個實驗的描述中，正確的是 A. 在“用單擺測定重力加速度”實驗中，采用累積法測量單擺周期的目的是為了減 小測量誤差B在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器在紙帶上打點的周期與所用交變電流的周期相同C.在利用重錘自由下落做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須測量重錘的質(zhì)量D.在“驗證動量守恒定律”的實驗中，必須直接測量小球的質(zhì)量和速度（2）在用單擺測定重力加速度的實驗中，測得擺線的長度為 L。、擺球

4、的直徑為d,實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如上圖所示，由圖可得重力加速度的表達式 g=.d2 M 2【答案】（1）ABC （2） n 4-2 -6某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，先測得擺線長為97.50 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間如下圖所示，則：（1）該擺擺長為 cm,秒表的示數(shù)為 （2）如果他測得的g值偏小，可能的原因是（）A. 測擺線長時擺線拉得過緊B. 擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C. 開始計時時，秒表過遲按下D. 實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次【解析】（1）由擺長公式I = I

5、 '+ d/2，知I = 98.50 cm,由秒表的讀數(shù)方法，可求得單擺振動50次所用的時間t =短針讀數(shù)（t” +長針讀數(shù)（t2）= 3X 30 s+ s = s ,同時可 求得周期T4n 2l（2）通過g=，可知g偏小的可能原因有二：一是擺長l的測量值偏小，即測量值小于實際值，可知 A錯，B正確；二是周期 T的測量值偏大，如開始計時時，過早按下 秒表；停止計時時，過遲按下秒表；誤把n+ 1次全振動數(shù)為n次等等由此可知 C D選項皆錯，故正確答案為 B.【答案】 s （2）B7 在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，關(guān)于擺長和周期的測量，下列說法正確 的是（）A. 擺長等于擺線長度

6、加上球的直徑B. 測量周期時只要測量一次全振動的時間C. 測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D. 測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過最高點時開始計時實驗中，某同學測定了在不同擺長時的周期，數(shù)據(jù)如下表所示：擺長I /m周期T/s根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為了直觀地反映l和T間的關(guān)系，他在 T- l坐標系中根據(jù)此表描點后發(fā)現(xiàn)T、I間不是正比關(guān)系，而好像是Tl的關(guān)系，請講一講你如何進一步驗證這一猜 想是否正確？（文字力求簡潔、清楚，寫出要點即可 ） .【解析】單擺的擺長等于線長加小球的半徑故A錯；測量周期時應(yīng)測出3050次全振動的時間求平均值，故B錯；為減少測量誤差，應(yīng)該從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故D錯，C正確.【答

7、案】C可以根據(jù)表中的 T值計算出相應(yīng)的 T2值填入表中，畫出對應(yīng)的TI圖象如果所描出的點很接近在一條過原點的直線上，就可以確認T2I關(guān)系成立.&在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，測得單擺擺角小于 5°,完成n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為 L,用螺旋測微器測得擺球直徑為d.(1) 用上述物理量的符號寫出重力加速度的一般表達式g=.從上圖可知，擺球直徑d的讀數(shù)為 mm.(3)實驗中有個同學發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的值偏大，其原因可能是()A. 懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B. 單擺所用擺球質(zhì)量太大C. 把n次全振動時間誤當成(n+ 1)次全振動時間D.

8、 以擺線長作為擺長來計算【解析】 單擺的擺長為l = L+ d/2，完成n次振動的時間為t,振動的周期T= t/n,2 2 d4 n n L+ -代入單擺的周期公式 T= 2n中，整理可得為(土均可)；由推導(dǎo)出的公式4 n 2n2 L +攵g=d2嚴 可知，只有C答案正確.【答案】4 n 2n2 L+ 2 tg=p，讀出螺旋測微器的示數(shù)(2) (3)C9 某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他 仍將從懸點到球心的距離當做擺長 L,通過改變擺線的長度，測得 6組L和對應(yīng)的周期T, 畫出L-T2圖線，然后在圖線上選取 A、B兩個點，坐標如右圖所示.他采用恰當?shù)臄?shù)

9、據(jù)處 理方法，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g=請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將 (填“偏大”、“偏小”或“相同”)【解析】 設(shè)擺球重心在球心的正下方 x處，則第一次測量時擺長 L1= L1 + x，對應(yīng) 周期T1 = 2n牛p,第二次測量時擺長 L2= L2+ X，對應(yīng)周期T2 = 2n、三嚴，聯(lián)立24n ( L1- L2)解得g= t2-t2 ，用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g=24 n ( Lb- La) tB- tA，實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相同.【答案】4 n ( Lb- La)tB- tA相同10. 在“用單擺測定重力加速度

10、”的實驗中，測出了單擺在擺角小于 5°時完成n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L,又用千分尺測得擺球直徑為d。g=(1) 用上述測得的物理量，寫出計算重力加速度的表達式由下圖讀出某同學所測小球直徑的值為 。(3)實驗中某同學每次的測定值都比其它同學偏大，其原因可能是A.他的擺球比別的同學重B. 他的擺沒在豎直面內(nèi)擺動，而成了圓錐擺C. 數(shù)擺動次數(shù)時，在記時的同時，就開始數(shù)1,將ts內(nèi)振動的次數(shù)多數(shù)了 1次D. 將擺線長直接加直徑做為擺長來計算答案:t22,1.498 10 m, CD11學過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學們對鐘擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度

11、和質(zhì)量分布均勻的長木條（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如右圖所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，C點為重心，木條長為 L,周期用T表示.甲同學猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與木條的質(zhì)量有關(guān).乙同學猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該是懸點到重心的距離L/2.丙同學猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該大于L/2.理由是：若 0C段看成細線，線栓在 C處，C點以下部分的重心離 0點的距離顯然大于 L/2.為了研究以上猜想是否正確，同學們進行了下面的實驗探索：（1）把兩個相同的長木條完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計）粘好，測量其擺動周期，發(fā)現(xiàn)與單個長木條擺動時的周期相同，重做多次仍有這樣的特點則證明了甲同學的 猜想是的（選填“

12、正確”或“錯誤”）.板長L(cm)255080100120150周期計算值Tc/（s）周期測量值T/（s）（2）用Tc表示木條長為L的復(fù)擺看成擺長為 L/2單擺的周期計算值 用T表示木條長為L復(fù)擺的實際周期測量值.計算與測量的數(shù)據(jù)如下表：由上表可知，復(fù)擺的等效擺長 L/2（選填“大于”、“小于”或“等于”）.（3）為了進一步定量研究，同學們用描點作圖法數(shù)據(jù)進行處理，所選坐標如上圖所_示請在坐標紙上作出T To圖線，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出，匚/ , L/2 =（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中L等是木條長為L時的等效擺長.T= 2冗寸g ）.【答案】 （1）錯誤 （2）大于（3），圖線如下圖.1

13、1. （1）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖1 3 9甲、乙所示測量方法正確的是 （選填“甲”或“乙”）.（2）實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動最低點的左、右側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖1 3 10所示光敏電阻與某一自動記錄相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R 隨時間 t 變化圖線如圖 1311 所示，則該單擺的振動周期為 若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑 2 倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將 （ 填“變大”、“不變”或“變小”），圖1 3- 11中的 t將（填“

14、變大” 、 “不變”或“變小” ）圖 1310圖 1311解析：通過R隨t的變化圖象可知，單擺半個周期的時間為（ti + to） - ti=to，所以單擺的周期為2to.當換用直徑為原來 2倍的小球做實驗時，該單擺的擺長將會變大，周期T將會變大. t表示小球通過光敏電阻與激光器之間的時間，當擺球直徑變大時，通過的時間 將變大答案： （1） 乙 （2）2 to 變大 變大12. 假設(shè)我們已經(jīng)進入了航天時代，一個由三個高中學生組成的航天興趣小組正乘外星科學家考察飛船前往 X星球，準備用攜帶的下列器材測量X星球表面的重力加速度gX,這些器材是：A. 鉤碼一盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等B. 重錘一個，

15、質(zhì)量未知C. 帶孔金屬小球一個，直徑已知為dD. 太陽能電池板一塊，輸出直流電壓可滿足任何要求E. 無彈性絲線若干根F. 導(dǎo)線，開關(guān)若干G. 刻度尺1把H. 測力計1個I .天平 1 臺含砝碼 1 盒J .打點計時器1臺（含復(fù)寫紙片、紙帶）K.電子秒表1個L. 帶有光控計時器的實驗平板一塊，在平板兩端各有一個光控門，同時還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、重錘線、滑塊，該器材可用來測量物體從一個光控門運動到 另一個光控門的時間M.支架：能滿足實驗所需的固定作用到達X星球后，三位學生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復(fù)選用)，用不同的方法各自獨立地測出了重力加速度gX的值?，F(xiàn)請你完成他們所做的實驗：實驗一：(已經(jīng)完成)器材有：AHI(2) 主要的實驗步驟是： 選取一個合適的鉤碼，用天平測出質(zhì)量m 用測力計測出該鉤碼的生力F(3) 計算重力加速度的表達式為 gX m實驗