2016-2017學(xué)年高中物理14單擺試題(含解析)新選修3-4

1、11.4單擺K知識一、單擺i 定義：如圖所示，在細線的一端拴一個小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸長和質(zhì)量都不計，球的直徑比擺線短得多，這樣的裝置叫做單擺。2 視為簡諧運動的條件：擺角 _。3回復(fù)力：小球所受重力沿圓弧切線方向的分力，即：F=-mcsin0=-mgx=-kx,Fl的方向與位移x的方向相反。4 周期公式：_。5 單擺的等時性：單擺的振動周期取決于 _ ，與_ 和振子（小球）質(zhì)量都沒有關(guān)系。二、用單擺測定重力加速度1 實驗原理當(dāng)偏角很小時，單擺做簡諧運動，其運動周期為T=2，它與偏角的大小及擺球的質(zhì)4n2i量無關(guān)，由此得到g言。因此，只要測出擺長I和振動周期T,就可以求出當(dāng)?shù)刂亓?/p>

2、加速 度g的值。2 實驗器材帶有鐵夾的鐵架臺、中心有小孔的 _，不易伸長的細線（約 1 米）、_和游標卡尺。3.實驗步驟2(1) 讓細線的一端穿過金屬小球的小孔，然后打一個比小孔大一些的線結(jié)，做成單擺。(2)把細線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上，把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外， 讓擺球自然下垂，在單擺平衡位置處作上標記，如實驗原理圖。(3) 用毫米刻度尺量出擺線長度I，用游標卡尺測出擺球的直徑，即得出金屬小球半徑r,計算出擺長I=I+r。(4)把單擺從平衡位置處拉開一個很小的角度(不超過5)，然后放開金屬小球，讓金屬小球擺動，待擺動平穩(wěn)后測出單擺完成3050 次全振動所用的時間t，計算出

3、金屬小球完成一次全振動所用時間，這個時間就是單擺的振動周期，即T - (N為全振動的次數(shù))，反復(fù)NT1亠T3亠T3測 3 次，再算出周期T1333(6)改變擺長，重做幾次實驗，計算出每次實驗的重力加速度值，求出它們的平均值，該 平均值即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?7)將測得的重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪啾容^，分析產(chǎn)生誤差的可能原因。4數(shù)據(jù)處理(1)公式法：測出 30 次或 50 次全振動的時間t，利用T =求出周期；不改變擺長，N反復(fù)測量三次，算出三次測得的周期的平均值，然后代入公式g=也 求重力加速度。1aT2(2)_圖象法：由單擺周期公式不難推出： _，因此，分別測出一系列擺長I對應(yīng)的周期

4、T,作IT2的圖象，圖象應(yīng)是一條通過原點的直線，求出圖線的斜率，即可求得重力加速度值。5 .誤差分析(1)系統(tǒng)誤差的主要懸點不固定，球、線不符合要求，振動是圓錐擺而不是在同一豎直平面內(nèi)的振動等。(2)偶然誤差主要來自時間的測量上，因此，要從擺球通過平衡位置時開始計時，不能多 計或漏計振動次數(shù)。6 .注意事項(1) 構(gòu)成單擺的條件：細線的質(zhì)量要小、彈性要小，選用體積小、密度大的小球，擺角不 超過 5。(2)要使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動，不能形成圓錐擺，方法是將擺球拉到一定位置后由靜(5)根據(jù)單擺振動周期公式T =24ni，計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎贯尫拧?3) 測周期的方法：要從擺球過平衡位置時開始計時

5、。因為此處速度大、計時誤差小, 而最高點速度小、計時誤差大。要測多次全振動的時間來計算周期。如在擺球過平衡位置時開始計時，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，以后每當(dāng)擺球從同一方向通過最低位置時計數(shù)(4) 本實驗可以采用圖象法來處理數(shù)據(jù)。即用縱軸表示擺長得數(shù)據(jù)在坐標平面上標出，應(yīng)該得到一條傾斜直線，直線的斜率 的實驗中經(jīng)常采用的科學(xué)處理數(shù)據(jù)的重要辦法。小于 5T =2J才擺長I和重力加速度g振幅K重點一、單擺的回復(fù)力與周期i 受力特征：重力和細線的拉力(1)回復(fù)力：擺球重力沿切線方向上的分力，F(xiàn)= mi n0=mgx=-kx，負號表示回L復(fù)力F與位移x的方向相反。(2)向心力： 細線的拉力和重力沿細線

6、方向的分力的合力充當(dāng)向心力，F(xiàn)向=FTmgcos0。2特別提醒：當(dāng)擺球在最高點時，向心力Fn=叱=0，繩子的拉力FT=mopos0。當(dāng)R22擺球在最低點時，向心力Fn二空12竺,F向最大，繩子的拉力FT二mg * mVmax。RR2.周期公式：T =2nJL。2 L(1)只要測出單擺的擺長L和周期T,就可以根據(jù)g =4 2尹,求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭o(2)L為等效擺長，表示從懸點到擺球重心的距離，要區(qū)分擺長和擺線長，懸點實質(zhì)為擺球擺動所在圓弧的圓心，擺動圓弧的圓心到擺球重心的距離。如圖甲所示的雙線擺的擺長l=r+Lcosa。乙圖中小球(可看做質(zhì)點)在半徑為R的光滑圓槽中靠近A點振動，其等效擺長

7、為1 次。I,用橫軸表示T2,將實驗所_ 。這是在眾多4n2|gg2金屬小球秒表毫米刻度尺1煜丁4(3)g 為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣??！纠} 1】有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他們各自在那里的物理實驗室利用先進的DIS 系統(tǒng)較準確的探究了單擺周期T和擺長L的關(guān)系。然后他們通過互聯(lián)網(wǎng)交流實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2-L圖象，如圖甲所示，已知天津市比上海市的緯度高。另外，去“復(fù)旦”做研究的同學(xué)還利用計算機繪制了他實驗用的a、b兩個擺球的振動圖象，如圖乙所示。則下列說法正確的是T2/s3A.甲圖中“南開”的同學(xué)所測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖象是BB. 甲圖中圖線的

8、斜率表示對應(yīng)所在位置的重力加速度C.由乙圖可知，a、b兩擺球振動周期之比為3:2D.由乙圖可知，a、b兩單擺擺長之比為 4:9E. 由乙圖可知，t=2 s 時b球振動方向是沿+y方向參考答案：ADE緯度越高，重力加速度越大，斜率越小，所以“南開”的同學(xué)所測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖象是4nB,A 正確。斜率不是重力加速度而是，B 錯誤。由乙圖可知，a、b兩擺球振動周期之比為l=R試題解析:4n2根據(jù)單擺的周期公式g正比，所以擺長之比為4:9, D 正確。t = 2s時，質(zhì)點b在平衡位置，后一時刻質(zhì)點b在平衡位置以上，所以t=2 s 時b球振動方向是沿+y方向，E 正確。2:3, C 誤錯。由于都在統(tǒng)

9、一地，重力加速度相等，根據(jù)T24n2可判斷周期平方與擺長成6、簡諧運動的兩個模型比較彈簧振子示意圖孑OQOQGQmr卿冊曲總卡-1簡諧運動條件(1 )彈簧質(zhì)量可忽略(2) 無摩擦等阻力(3) 在彈簧彈性限度內(nèi)(1) 擺線為不可伸縮的輕細線(2) 無空氣等阻力(3) 最大擺角小于 10回復(fù)力彈簧的彈力提供擺球重力沿與擺線垂直 (即切向)方向的分力平衡位置彈簧處于原長處最低點周期與振幅無關(guān)T=2 nVg能量轉(zhuǎn)化彈性勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒【例題 2】一豎直彈簧振子做簡諧運動， 其振動圖象如圖所示，那么在 -t和-.：t ( t2 2是微小的時間)兩時刻，

10、彈簧振子的A. 相對平衡位置的位移相同B. 速度相同C. 加速度相同D. 彈性勢能相同參考答案：B試題解析：由圖看出，在T時刻振子在平衡位置，在(T-.St)和(T*t)(t是2 2 2微小的時間)兩時刻，振子的位移大小相等，方向相反，其位置關(guān)于平衡位置對稱，速度大小相同，方向也相同，即速度相同，故A 錯誤，B 正確。在這兩個時間的位移大小相等，方向相kx反，由a知，加速度大小相等、方向相反，所以加速度不同，C 錯誤；彈簧振子做簡諧m運動時，彈簧的形變量不同，彈性勢能不同，D 錯誤。三、用單擺測重力加速度【例題 3】下面為某同學(xué)用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘嶒灢糠植僮鳌?1)為了比較準確地測量出

11、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?應(yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選8用的器材的字母填在題后的橫線上。所選擇的器材是_ 。(2)用游標卡尺測量小鋼球直徑，讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 _ mm(3)測出單擺偏角小于 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,游標卡尺測得擺球直徑為d。用上述測得的量寫出測量重力加速度的一般表達式:(4) 他測得的 g 值偏小，可能原因是B/I* 444k1I*o11 rj線；實驗時應(yīng)使用質(zhì)量大體積小，即密度大的擺球，故擺球應(yīng)選：直徑A.長1 m 左右的細繩BC.直徑 2 cm 的鉛球DE.秒表F.長 30 m 左右的細繩.直徑 2 cm 的木球.時鐘H .最小刻度是毫

12、米的刻度尺A.計算時將 L 當(dāng)成擺長測擺線長時擺線拉得過緊C.開始計時.實驗中誤將 30 次全振動計為 29 次(5)該同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線，如圖所示，再利用圖線上任兩點AB的坐標(xi,yi)、(X2,y2)，可求得g=。若該同學(xué)測擺長時漏加了小球半徑，T2-L圖線法算得的g值和真實值相比是的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)不變參考答案:(1) ACEH (2) 9.8(3)2 24nn (L d/2)人。t2(5)4n(x2- %)試題解析:(1)用單擺測重力加速度實驗，為減小實驗誤差，擺線應(yīng)選：長1m 左右的細2 cm 左右的鉛球；實驗0510需要測出單擺

13、的周期， 因此需要選擇：秒表；測擺長時為減小實驗誤差， 應(yīng)選擇：準確度是 1 mm的直尺；故需要的實驗器材為:ACEH10(2)游標卡尺的主尺讀數(shù)為：9 mm，游標尺上第 8 個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為 8 0.1mm =0.8 mm，所以最終讀數(shù)為：9 mm 0.8mm =9.8 mm。2 2d(3)根據(jù)題意可知： T =丄，由單擺的周期公式 T=2n，解得4n2 3|4nn (L匕)。n gg=-p-(4)根據(jù)重力加速度的表達式：，計算時將L當(dāng)成擺長，則擺長的測量值偏小， 則重力加速度的測量值偏小，故A 正確；測擺線長時擺線拉得過緊，使擺線長度增加了，則擺長的測量值偏大，重

14、力加速度測量值偏大，故B 錯誤；開始計時時，秒表過遲按下，則周期的測量值偏小，重力加速度的測量值偏大，故C 錯誤；實驗中誤將 30 次全振動次數(shù)記為 29 次，則周期測量值偏大，重力加速度測量值偏小，故D 正確。(5)根據(jù)單擺周期公式 T=2nL，有T2=竺L,故圖象的斜率為：紅，解得V ggg%各g皿忌；測擺長時漏加了小球半徑，圖象向左偏移了，但斜率不變，故重力加速度的 測量值不變。K好題K基礎(chǔ)2 利用盛沙的漏斗演示簡諧振動，如果考慮漏斗里砂子逐漸減少，則沙擺的頻率將A.逐漸增大B.逐漸減少C.先增大后減少D.先減小后增大2.圖甲是利用砂擺演示簡諧運動圖象的裝置，當(dāng)盛砂的漏斗下面的薄木板被水

15、平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的砂在板上顯示出砂擺的振動位移隨時間變化的關(guān)系曲線，已知木板被水平拉動的速度為0.15 m/s，如圖乙所示的一段木板的長度為0.60 m，則這次實驗砂擺的擺長大約為A. 0.03 m B0.5m1.0 m2.0 m3.如圖甲所示，小球在內(nèi)壁光滑的固定半圓形軌道最低點附近做小角度振動,其振動圖象如圖12乙所示，以下說法正確的是A.ti時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最小B.t2時刻小球速度最大，軌道對它的支持力最小C. t3時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大D. t4時刻小球速度為零，軌道對它的支持力最大4.將一個擺鐘由甲地移至乙地，發(fā)現(xiàn)擺鐘變慢了，其原因

16、和調(diào)整的方法分別為則月球的密度為T1，在某一密度與地球密度相同、半徑是地球半徑2倍的星球上時，擺的振動周期為T2。由此可以確定T:T2為另一擺長為I2的單擺，在質(zhì)量為M,半徑為F2的星球表面做簡諧運動，周期為Ta。若T1=2T2,I1=4I2,M=4M，則地球半徑與星球半徑之比R:F2為A.2:1B. 2:3C. 1:2D. 3:29.如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是A.g甲 g乙，將擺長縮短Bg甲乙，將擺長加長C.g甲：:g乙，將擺長縮短Dg甲: g乙，將擺長加長5 已知單擺a完成 10 次全振動的時間內(nèi)，單擺b完成 6 次全振動，兩擺長之差為1.6 m，則兩擺

17、長la和lb分別為A.Ia=2.5 m ,lb=0.9 mBC.Ia=2.4 m ,IIa=0.9 m ,Ib=2.5 mIa=4.0 m ,Ib=2.4 m6.我國探月的“嫦娥工程”已啟動,在不久的將來，我國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為I的單擺做小振幅振動的周期為T,將月球視為密度均勻、半徑為r的球體,A.3n3nGrT23GrT23GrT216GrT7.一個擺鐘在地球上時，擺的振動周期為A.&一個擺長為I1的單擺，在地面上做簡諧運動，周期為,2D . 2，已知地球質(zhì)量為M,半徑為Rox/cmA. 甲、乙兩單擺的擺長相等B. 甲擺的振幅比乙擺大C. 甲擺的機械能比乙

18、擺大D. 在t=0.5 s 時有正向最大加速度的是乙擺E. 由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?0 兩個擺長分別為Li和L2的單擺，做小振幅振動，它們的位移時間圖象分別如圖中的1和 2 所示，則Li：L2為_。周期T,得到了如圖所示 T2- L 圖象。若該同學(xué)其他操作（包括周期測量）均正確，則她的擺長測量值總是 _ 真實值（填“ ”、“”或“=”）,已知圖象斜率為k,則重力加速度 g=_，12 有位同學(xué)想知道家中一把小鐵鎖的重心位置，做了如下實驗：用一輕細線一端系在小鐵鎖上，將其懸掛起來，如圖（a）所示，近似將其當(dāng)作單擺處理。先用米尺量出懸點到小鐵鎖下端的距離L,然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個小角度

19、由靜止釋放，測出其多次全振動的時間，算出振動周期T。多次改變懸線長并重復(fù)上面操作， 得到多組L、T的數(shù)據(jù)，作出L_T2圖象L、測量對應(yīng)單擺14如圖（b）所示。(1)由圖中可知小鐵鎖的重心到其下端的距離為cm ;(2)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮閙/s2(保留兩位有效數(shù)字)。13 某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為101.00 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動50 次所用的時間為 101.5 s。則(1)_他測得的重力加速度g=m/s2(n2=9.86，計算結(jié)果取兩位小數(shù))(2)_ 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

20、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. 計時開始時，秒表過遲按下D. 實驗中誤將 49 次全振動數(shù)記為 50 次14 在“用單擺測定重力加速度”的實驗中(1)_ 以下關(guān)于本實驗的措施中正確的是(選填下列選項前的序號)。A 擺角應(yīng)盡量大些B 擺線應(yīng)適當(dāng)長些C .擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球D 用停表測量周期時，應(yīng)取擺球擺至最高點時開始計時(2)為了減少實驗誤差，該同學(xué)采用圖象法處理數(shù)據(jù)，通過多次改變擺長，測得多組擺長L和對應(yīng)的周期T,并作出T2-L圖象，如圖所示。若圖線的斜率為k,則用k表示重力加速度的測量值 g=_ 。1615 某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。(

21、1)他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是 _ (填字母代號)。A. 保證擺動過程中擺長不變B. 可使周期測量得更加準確C. 需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D. 保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)他組裝好單擺后，在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.999 0 m，再用游標卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為 mm，單擺擺長為m 。主尺cm1H111 II H 11111,1)1 1 11r0(3)如圖所示的振動圖象真實地描述了對擺長為1 m 的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖

22、中橫坐標原點表示計時開始，A、BC均為 30 次全振動的圖象，已知 sin 5 =0.087,sin 15 =0.26 ,這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是 _(填16 用單擺測重力加速度時。(1)發(fā)現(xiàn)測出的重力加速度值偏小，這可能是由于 _ 。A.測量周期T時，把N次全振動的次數(shù)誤數(shù)為N-1 次B. 錯把擺線長當(dāng)了擺長C. 把擺球直徑當(dāng)作了半徑18D.測量過程懸點松動導(dǎo)致擺線長度變化(2)測出擺線長L和周期T的幾組數(shù)據(jù)，作出T2-L圖象如圖所示。則小球的直徑是cm,所測的重力加速度是m/s2(該空保留兩位小數(shù))。4 _ -05TQ99.5 f/cm17 如圖所示，單擺擺長為L,做簡諧運

23、動，C點在懸點0的正下方，D點與C相距為x,C D之間是光滑水平面，當(dāng)擺球A到右側(cè)最大位移處時，小球B從D點以某一速度勻速地向C點運動，A B二球在C點迎面相遇，A B兩球可視為質(zhì)點，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。求小球B的速度大小V。K能力18 .如圖所示，MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分，把小球A放在MN勺圓心處，再把另 一小球B放在MN上離最低點C很近的B處，今使兩球同時自由釋放， 則在不計空氣阻力時 有CA. A球先到達C點B.B球先到達C點C.兩球同時到達 C 點D.無法確定哪一個球先到達C點19 .如圖所示，一單擺懸于0點，擺長為L,若在0點的正下方的0點釘一個光滑釘子，使00，將單

24、擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏 B C間來回振動，若振動中擺線與豎直方2向夾角小于 5,則此擺的周期是20B .220 如圖所示是甲、乙兩個單擺在同一地點做簡諧運動的圖象，則下列說法中正確的是(1)用游標卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2 所示，讀數(shù)為mm(2)_以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有 _ 。a. 擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些b. 擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的c. 為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度d.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5,在釋放擺球的同時開始計時，當(dāng)擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔t即為單擺周

25、期Te.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5,釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從A.甲、乙兩擺的振幅之比為2:1B.甲、C.甲、乙兩擺擺球在最低點時向心加速度大小一定相等D.t=2s 時， 甲21 根據(jù)單擺周期公式T = 2 n1，可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖 線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。1 所示，將細22平衡位置開始計時，記下擺球做 50 次全振動所用的時間t,則單擺周期 =t/5022 .用單擺測定重力加速度的實驗中:(1)實驗時用20 分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖所示，該擺球的直徑d=_cm;11111丨1 11 1 1 1 1 1 1 1 1|

26、| N |1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1I0LO20(2)接著測量了擺線的長度為I0,實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示，則重力加速度的表達式為 _ ；(3)某小組改變擺線長度Io，測量了多組數(shù)據(jù)，在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學(xué)把擺線長Io作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度，再求出平均值；乙同學(xué)作出T2-Io圖象后求出斜率，然后算出重力加速度，兩位同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是： 甲，乙_ 。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)23 某同學(xué)利用如圖所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取嶒灢襟E如下：A.按裝置圖安裝好實驗裝置；B.用游標卡

27、尺測量小球的直徑d;C.用米尺測量懸線的長度 I ;D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0,此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)1、2、3。當(dāng)數(shù)到 20 時，停止計時，測得時間為t；E.多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線長度，都重復(fù)實驗步驟C、D;F.計算出每個懸線長度對應(yīng)的t2;G.以t2為縱坐標、I為橫坐標，作出t2-I圖線。結(jié)合上述實驗，完成下列任務(wù)：24(1)該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出t2-I圖線如圖所示。根據(jù)圖線擬合得到方程t2=404.0l+ 2.0。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2。(取n2=9.86，結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)(2)_

28、 從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原下列分析正確的是 _ 。A.不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應(yīng)該在小球運動到最高點開始計時;B.開始計時后， 不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)， 而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù);C.不應(yīng)作t2-l圖線，而應(yīng)作D.不應(yīng)作t2-l圖線，而應(yīng)作K真題24 . （2014 江蘇卷）在“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)準備好相關(guān)實驗器材后，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度后釋放，同時按下秒表開始計時，當(dāng)單擺再次回到釋放位置時停止計時，將記錄的這段時間作為單擺的周期。以上操作中有不妥之處,請對其中兩處加以改正。t-l圖線；21t -(I d)圖線。226答案解析1.

29、 D【解析】砂子逐漸減小，砂子和漏斗的重心將逐漸降低，砂子漏完后重心又升高，所以擺長先變長后變短，根據(jù)單擺周期公式T=2n,L知周期先變大后變小，頻率先減小后增大,故選 Do故 C 正確。3. A【解析】由乙圖可知ti時刻處于正的最大位移位置，此時小球的速度為零、所需向心力為零，小球?qū)壍赖膲毫樾∏蛩苤亓ρ卮怪迸c軌道方向的分量道圓心的連線與豎直方向的夾角)為最小值，軌道對它的支持力與小球?qū)壍赖膲毫樽饔昧εc反作用力的關(guān)系，它們大小相等，故 A 正確；12時刻處于平衡位置，此時小球的速度最 大、所需向心力最大，小球?qū)壍赖膲毫ψ畲?，B 錯誤；同理t3時刻處于負的最大位移位置, 此時小球的速

30、度為零、 所需向心力為零，小球?qū)壍赖膲毫ψ钚。?軌道對小球的支持力最小, C 錯誤；t4時刻處于平衡位置，此時小球的速度最大，故 D 錯誤。4. A 【解析】 將一個擺鐘由甲地移至乙地， 發(fā)現(xiàn)擺鐘變慢了， 說明周期變長了， 根據(jù)單擺的周 期公式T =2n；可知：甲地的重力加速度大于乙地的重力加速度；為了減小周期，可以 減小擺長，故 A 正確，BCD錯誤。5. B【解析】設(shè)甲完成 10 次全振動所經(jīng)歷的時間為t，則Ta= ,Tb=-，得到Ta：Tb=3:5 ；a10b6又因為Ta=2 nla；Tb=2 njb =2 nJ_16，可解得：la=0.9 m ,lb=2.5 m。6. A【解析】根據(jù)

31、題意，已知月球上單擺的周期為T,據(jù)單擺周期公式有：T = 2nl，可以求出月球表面重力加速度為：g=爭；根據(jù)月球表面物體重力由月球萬有引力提供，有:2. C【解析】砂擺的周期_益5根據(jù) 2 ,g得,2小2gT 2L2m = 1.0 m4k【解析】 根據(jù)1.0 9.4= 9:1oT =2n.L可得:4n2。24nL,則她的擺長測量值總是大于真實值;g【解析】由單擺的周期公式T =2 nL，知T=2n/匕衛(wèi)解得：L =g、g可知：T|= 2n由于Tl=2T2,ZnL2g2R2象可知h =1 cm,g =9.4 m/s2。13.( 1) 9.76(2) B30-J+【解析】(1)由題意可得：擺長1=

32、1線+d=102.00 cm=1.020 0 m ，由T=-可得:2n1015AT=s=2.03 s，再由g =-可求得：g=9.76 m/s2。50T2是將單擺的周期測量的值比真實值大了，故只有B 正確。14.( 1) BC【解析】(1)此實驗中的擺角不能大于 10,否則就不是單擺了，故A 錯誤。擺線應(yīng)適當(dāng)長些，可減小實驗的誤差，B 正確。擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球，以減小振動中的空氣阻力，C 正確。用停表測量周期時，應(yīng)取擺球擺至最低點時開始計時，D 錯誤。4nL4n2，則圖線的斜率k，解得重力加速度的測量g g(3)A【解析】(1)在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再

33、用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止擺動過程中擺長發(fā)生變化，如果需要改變擺長來探究擺長與周期關(guān)系時，方便調(diào)節(jié)擺長，故 AC 正確。(2 ) 游標卡尺示數(shù)為d=12.0mm=0.012 0 m ; 單擺擺長為：1L =l d =0.999 0 m -0.006 0 m =0.993 0 m。2(3)當(dāng)擺角小于等于 5時，我們認為小球做單擺運動，所以振幅約為：1X0.087m=8.7cm,當(dāng)小球擺到最低點開始計時，誤差較小，測量周期時要讓小球做3050 次全振動，求平均值，所以 A 合乎實驗要求且誤差最小，故選A。16 . ( 1) ABD ( 2) 1.0 9.86( 9.87 )【解析】(1)

34、根據(jù)T =2nL可得：g二4；測量周期T時，把N次全振動的次數(shù)VgT2誤數(shù)為 N- 1 次，測得的周期偏大，則測得的重力加速度值偏小，A 正確；錯把擺線長當(dāng)了擺長，則擺長的測量值偏小，重力加速度測量值偏小，B 正確；把擺球直徑當(dāng)作了半徑，(2)由4n2l可知，若測得的g值偏小，可能是將l測量的值比真實值小了，也可能(2)根據(jù)T=2nL得，T(2) 12.0 0.993 015 .( 1) AC則擺長偏大，則測得的重力加速度值偏大， C 錯誤；測量過程懸點松動導(dǎo)致擺線長度變長，則測得D正確。3220 .AtD 解析】由圖知甲、乙兩擺的振幅分別為 2 cm,1 cm,故 A 正確；由單擺的周期公式 T=2n,得到甲、乙兩擺的擺長之比為1:4，故 B 錯誤；因擺球擺動的最大偏角未知，到達最低點的速度未知，故 C 錯誤；t=2 s 時，甲擺在平衡位置處，乙擺在振動的最大位移處，故D正確。21 .(1) 18.6( 2) abe【解析】(1 )游標卡尺的讀數(shù)方法是先讀出主尺上的刻