【贏在高考】2013屆高三物理一輪配套練習1.3 實驗探究單擺的運動 用單擺測定重力加速度 新人教版選修3-4

1、第三節(jié) 實驗：探究單擺的運動·用單擺測定重力加速度隨堂演練鞏固1.在做”用單擺測定重力加速度”的實驗中,有人提出以下幾點建議: A.適當加長擺線 B.質量相同、體積不同的擺球,選用體積較大的 C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大 D.當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時,經(jīng)過一次全振動后停止計時,用此時間間隔作為單擺振動的周期 其中對提高測量結果精確度有利的是( ) 【解析】 根據(jù)單擺構成的條件,擺長要遠大于擺球半徑,擺線長些,測量誤差小,故在本實驗中應適當加長擺線,選項A正確;擺球體積大,受空氣阻力大,測量誤差大,故選項B錯誤;根據(jù)單擺做簡諧運動的要求,擺角故選項C正確;為了減小測量誤差,應

2、測出單擺做多次全振動的時間后取平均值計算周期,故選項D錯誤. 【答案】 AC 2.在”用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣取钡膶嶒炛?下列操作正確的是( ) A.如果有兩個大小相同的鐵球和橡膠棒(都有小孔)可供選擇,則選用鐵球作為擺球較好 B.單擺的擺角約5 C.為了便于改變擺線長度,可將擺線的一頭繞在鐵架上端的圓桿上以代替鐵夾 D.應先測量擺線長,再掛好擺球 【解析】 鐵球受阻力影響相對較小,故實驗時用鐵球.實驗中懸點必須固定,如果松動,則擺長改變,造成誤差,擺長指球心到懸點的距離,不能用擺線長代替. 【答案】 AB 3.在”用單擺測定重力加速度”的實驗中,以下做法中正確的是( ) A.測量擺長的方法

3、:用刻度尺量出從懸點到擺球間的細線的長度 B.測量周期時,從小球到達最大振幅位置開始計時,擺球完成50次全振動時,及時截止,然后求出完成一次全振動的時間 C.要保證單擺自始至終在同一豎直面內擺動 D.單擺振動時,應注意使它的偏角開始時不能小于10 【解析】 擺長應為從懸點到球心的距離,計時位置應從平衡位置開始,偏角不能大于10. 【答案】 C 4.將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外),如圖甲所示,將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放,設單擺擺動過程中懸線不會碰到筒壁,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之間的距離l,并通過改

4、變l而測出對應的擺動周期T,再以為縱軸、l為橫軸作出函數(shù)關系圖象,那么就可以通過此圖象得出我們想要測量的物理量. (1)現(xiàn)有如下測量工具:A.時鐘;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺.本實驗所需的測量工具有 ; (2)如果實驗中所得到的l關系圖象如圖乙所示,那么真正的圖象應該是a、b、c中的 ; (3)由圖象可知,小筒的深度h= cm;當?shù)刂亓铀俣萭= m/s. 【解析】 (2)由單擺周期公式得T=2所以 即l是一次線性關系,其縱截距為斜率為 所以l中真正的圖象應是a. (3)由(2)及圖乙得.20, . 聯(lián)立解得h=30 cm,g=9.86 m/s. 【答案】 (1)BD (2)a (3)

5、30 9.86 5.(1)在做”用單擺測定重力加速度”的實驗時,用擺長L和周期T計算重力加速度的公式是g= ,如果已知擺球的直徑為2.00 cm,讓刻度尺的零點對準擺線懸點,擺線豎直下垂,如圖所示,那么擺長是 .如果測定了40次全振動的時間如圖中秒表所示,那么秒表讀數(shù)是 s,單擺周期是 s. (2)某同學在實驗中,測量5種不同擺長情況下單擺的振動周期,記錄數(shù)據(jù)如下: 以L為橫坐標 ,T為縱坐標,作出L圖線,并利用此圖線求重力加速度. 【解析】 (2)由T=2可得所以L圖線是過坐標原點的一條直線,直線斜率是g=.在圖線上取較遠的兩點則所以g=.作出圖象如圖所示,由直線上的點(0.4,1.6)和(1.0,4.0)可求出k=