用單擺測重力加速度專練

1、用單擺測重力加速度專練1.測重力加速度用的單擺，需滿足的條件是（ ）A.擺線長度不可改變 B.擺線不可伸長C.擺球質(zhì)量遠大于擺線質(zhì)量 D.擺線長度遠大于擺球直徑答案：BCD解析：在不改變擺長的前提下，讓單擺的質(zhì)量盡量集中于擺球.2.在“用單擺測重力加速度”的實驗中：下面所給器材中，選用哪些器材較好，請把所選用器材前的字母依次填寫在題后的橫線上.A.長1 m左右的細線；B.長30 cm左右的細線；C.直徑2 cm的鉛球；D.直徑2 cm的鐵球；E.秒表；F.時鐘；G.最小刻度是厘米的直尺；H.最小刻度是毫米的直尺.所選用的器材是_.答案：ACEH解析：利用T=2尋找思路，再根據(jù)單擺是一種理想化模

2、型的要求確定.3.利用單擺測重力加速度的實驗中，誤差主要來自（ ）A.擺長測量中的誤差 B.周期測量中的誤差C.擺角超過5°時產(chǎn)生的誤差 D.由于值的近似取值而帶來的誤差答案：B解析：根據(jù)T=2得到：g=.4.某學生用單擺測定重力加速度，測得數(shù)值偏大些，可能是下列哪些原因引起的（ ）A.量擺長時沒有把小球半徑算進去B.擺球的質(zhì)量測得不準確C.擺角小，使周期變小D.應當測振動30次的時間求其周期，結(jié)果把29次當作30次計算周期答案：D解析：由于g=，若半徑?jīng)]考慮進去，g將變小，選項A錯.g與質(zhì)量m無關，選項B錯.由單擺的等時性可知，選項C的原因不成立.當把29次全振動當作30次來計算時

3、，其周期T的計算值變小，g變大，選項D正確.5.本實驗中，單擺的擺角必須小于5°，其原因是（ ）A.單擺的周期與振幅有關，擺角大于5°，測出周期偏大B.擺角越大，受空氣阻力越大，影響測量結(jié)果C.因為單擺周期與振幅無關，較小振幅方便實驗D.擺角超過5°，單擺的振動不再是簡諧運動，周期公式失敗答案：D解析：測量重力加速度是利用單擺的周期公式來完成的.而單擺周期公式成立的條件是擺角必須小于5°.6.在測定重力加速度的實驗中，某同學的下列操作中都有錯誤，請指出錯在哪里？（1）測擺長時，用力將線拉緊后用刻度尺測量，將擺線用鐵夾固定在鐵架臺上.（2）測量周期時，當擺

4、球通過平衡時啟動秒表并數(shù)下“1”，直到第30次通過平衡位置時制動秒表，讀出經(jīng)歷的時間t，得到周期T=t/30.（3）將擺球從平衡位置拉開約15 cm放開手讓其振動，由于手的帶動使單擺變成了圓錐擺.答案：（1）測擺長時應注意以下三點：應將擺線固定好后再測量，不能測好后再安裝；測量時應讓擺球自由下垂，不能拉得過緊；應注意是懸點到球心的距離.（2）測量周期對應從平衡位置開始計時，直到第二次擺球沿同一方向經(jīng)過平衡位置時才數(shù)下“1”，該同學的單擺完成全振動的次數(shù)為N=(30-1)/2，周期為T=2t/(30-1)，另外，該同學記錄擺動的次數(shù)太少，N應為3050次.（3）實驗時必須使單擺擺角在5°

5、;以內(nèi)，可以通過估算振幅的辦法來控制，使振幅A8 cm，顯然該同學已超出了這個數(shù)字，另外應使擺球在豎直平面內(nèi)擺動，不要形成圓錐擺，因圓錐的周期公式為T=2，與T=2的誤差是顯而易見的.7.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用刻度尺量出懸點到小球距離為96.60 cm，用游標卡尺量出小球直徑是5.26 cm，測量周期的實驗有3次，結(jié)果如下表：全振動次數(shù)304035時間/s60.4079.8070.60這個單擺振動周期的測定值是_ s.當?shù)刂亓铀俣鹊臏y定值是_ m/s2.（取三位有效數(shù)字）答案：2.008 9.69解析：單擺周期的測量值為T1=2.013 s，T2=1.995 s，T3=2.0

6、17 sT=2.008 s由單擺的周期公式得g=9.69 m/s2.8.某同學在做“用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為97.50 cm，擺球直徑2.00 cm，然后用停表記錄了單擺振動50次所用的時間如下圖所示，則（1）該擺擺長為_cm，停表表示讀數(shù)為_s.（2）如果測得的g值偏小，可能的原因是（ ）A.測擺線時擺線拉得過緊B.擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C.開始計時時，停表過遲按下D.實驗時誤將49次全振動數(shù)為50次答案：（1）98.50 99.78 （2）B解析：（1）本題要求真正掌握擺長的概念，能應用停表讀數(shù)，會應用公式g=42l/T2去分析造成實驗誤差的

7、原因.由擺長的概念，擺長應等于擺線長與擺球半徑之和：97.50 cm+1.00 cm=98.50 cm停表讀數(shù)t總=90 s+9.78 s=99.78 s.（2）由公式g=42l/T2，可知：A項是使l變大，測得g值偏大，B項導致周期T偏大，使g值偏小，C、D項導致周期T偏小，使g值偏大.9.在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中，由單擺做簡諧運動的周期公式得到g=.只要測出多組單擺的擺長l和運動周期T，作出T2l圖象，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣?理論上T2l 圖象是一條過坐標原點的直線，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如上圖所示.（1）造成圖象不過坐標點的原因可能是_.（2）由圖象求出的重力加速度

8、g=_m/s2.（取2=9.87）答案：（1）測擺長時漏掉了擺球的半徑（2）9.87解析：（1）由圖象知，當l=0時T0，說明l不等于擺長，可能只是擺線長度，漏掉了球半徑.（2）圖象的斜率k=，由圖象知k=4，故g=2=9.87 m/s2.10.做“利用單擺測定重力加速度”的實驗獲得如下數(shù)據(jù)：擺長L/m0.40.50.60.81.2周期T2/s21.62.22.43.24.8（1）利用上述數(shù)據(jù)，作出LT2圖象.（2）利用圖象求出重力加速度g=_m/s2.（3）取T2=5.2 s2時，求此時擺長L=_m.答案：（1）見解析圖 （2）9.86 （3）1.3解析：（1）先按表中給出數(shù)據(jù)選好標度，再描

9、點作圖所得到LT2的圖象如圖所示，其中每兩個點偏離直線較遠作圖時可舍去.（2）由T=2 得L/T2=g/42從圖中可得出L/T2=1.2/4.8得g=9.86 m/s2.（3）由圖象可得1.2/4.8=L/5.2取T2=5.2 s2時的擺長L=1.3 m.11.某同學利用單擺測重力加速度，由于所用直尺較短，他設計了如下的實驗方法：先測出某一擺長下單擺的周期T1，然后利用短尺在擺線上量出一段較小的長度L，將單擺的擺長縮短L，再測出對應的周期T2，由此就可以算出重力加速度的值為g=_.答案：解析：設周期為T1，單擺的擺長為l，則周期為T2時擺長為l-l由周期公式得gT12=42l和gT22=42(

10、l-l)兩式相減可得g=.12.有幾個登山運動員登上一無名高峰，但不知此峰的高度，他們想迅速估測出高峰的海拔高度，但是他們只帶了一些細繩、小刀、卷尺，可當作秒表用的手表和一些食品，附近有碎石、樹木等，其中一個人根據(jù)物理知識很快就測出了海拔高度.請寫出測量方法、需記錄的數(shù)據(jù)，推導出計算海拔高度的計算式.答案：h=-R0（R0為地球半徑）解析：用細繩和小石塊做成一單擺，用卷尺測出它的擺長l，利用秒表測出它的周期T，由此計算山頂?shù)闹亓铀俣萭=.因為地表面的重力加速度g0=，山頂?shù)闹亓铀俣萭=，由以上兩式可解得h=-R0（R0為地球半徑）.13.請你提供兩種測量某地重力加速度的實驗方案（要求簡述實驗原理、扼要說明實驗方法及步驟）.【方法一】實驗原理實驗方法和步驟【方