9屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測：專題12.55探究單擺的周期與擺長的關(guān)系用單擺測定重力加速度(測)(原卷版)

1、專題£5探究單擺的周期與擺長的關(guān)系用單摟測定重力加速度一測【滿分：110分時間：90分鐘】實(shí)驗(yàn)題（共10小題，每題11分）1某同學(xué)在用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)行了如下的操作；（1）某同學(xué)用秒表測得單擺完成40次全振動的時間如圖所示，則該單擺的周期T=s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）、14二2gA.gB.C、D.gg4:（2）測量出多組周期IIII丙T、擺長L數(shù)值后，畫出T2-L圖象，此圖線斜率的物理意義是（3）該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度、他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期Ti,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度L,再測出其振動周期T2、用該同學(xué)測出的物理量表

2、達(dá)重力加速度為g=2甲乙兩個學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測量重力加速度。（1）甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 為比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用；（用器材前的字母表示）a. 長度接近1m的細(xì)繩b. 長度為30cm左右的細(xì)繩c. 直徑為1.8cm的塑料球d. 直徑為1.8cm的鐵球e. 最小刻度為1cm的米尺f. 最小刻度為1mm的米尺 該組同學(xué)先測出懸點(diǎn)到小球球心的距離L,然后用秒表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。請寫出重力加速度的表達(dá)式g=。（用所測物理量表示） 在測量擺長后，測量周期時，擺球振動過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動，擺長略微變長，這將會導(dǎo)致

3、所測重力加速度的數(shù)值。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）（2）乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡諧運(yùn)動，速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時間變化的關(guān)系，如圖丙所示的vt圖線。 由圖丙可知，該單擺的周期T=s； 更換擺線長度后，多次測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出T2L（周期平方一擺長）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程T2=4.04L-0.035。由此能夠得出當(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）3. 在用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中（1）測得擺線長101cm,擺球直徑為2.00cm，單擺做50次全振動

4、所經(jīng)歷的時間為101.5s,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸=m/s2（n=314保留3位有效數(shù)字）.（2）如果測得g值偏大，可能的原因是（）A. 測擺線長時擺線拉得過緊。B. 擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了。C. 開始計(jì)時時，秒表過遲按下D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動次數(shù)記為50次E漏測了小球的半徑，把擺線長直接當(dāng)作擺長實(shí)行計(jì)算4. （1）某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測得的g值偏大，可能的原因是A、擺球的質(zhì)量較大B、測周期時，把n次全振動誤記為（n+1）次C、擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了D、測擺長時，測量擺線長度并加入小球直徑（2）某同學(xué)

5、在利用單擺測定重力加速度時，因?yàn)閿[球質(zhì)量分布不均勻，無法確定其重心位置，他第一次測得單擺振動周期為T,然后將擺長縮短了L,第二次測得振動周期為T2（兩次實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范），由此可計(jì)算出重力加速度g=5在用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測量單擺的周期時，從單擺運(yùn)動到最低點(diǎn)開始計(jì)時，且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時間為t;在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長為I，再用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為d(1) 該單擺的擺長為；(2) 該單擺的周期為；(3) 用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=.(4) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大，其原因可

6、能是下述原因中的.A. 單擺的懸點(diǎn)未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B. 把n次擺動的時間誤記為n+1次擺動的時間C. 以擺線長作為擺長來計(jì)算D. 以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計(jì)算.6某同學(xué)在用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)行了如下的操作:23lL蟲1LILll門八Jir1i|IMi|010用游標(biāo)上有10個小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為cm.把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長L.用秒表測量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時開始計(jì)時并記為n=0，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如圖乙所示，該單擺的周期是T=s（結(jié)果保留三

7、位有效數(shù)字)測量出多組周期T、擺長_2L數(shù)值后，畫出#丄圖象如圖丙，此圖線斜率的物理意義是A.g2B. 1/gC.4n/gD.g/4n 與重力加速度的真實(shí)值比較，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏大，分析原因可能是A. 振幅偏小B. 在單擺未懸掛之前先測定其擺長C. 將擺線長當(dāng)成了擺長D. 開始計(jì)時誤記為n=1 該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度L,再測出其振動周期E.用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g=.7.某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度"實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為101.00cm,擺球直徑為2.00cm,然后用

8、秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.5s.則(1) 他測得的重力加速度g=m/s2.(n2=9.86,計(jì)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. 擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C. 計(jì)時開始時，秒表過遲按下D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)記為50次&某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm;用10分度的游標(biāo)卡尺測得小球直徑的讀數(shù)如圖所示，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間，則：-1111111JJ11J111'r'''ik(1) 該擺擺長

9、為cm.(2) 如果測得的g值偏小，可能的原因是.A. 測擺線長時擺線拉得過緊B. 開始計(jì)時時，秒表過遲按下C. 擺線上端懸點(diǎn)末固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動記為50次(3) 為了提升實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長L并測出相對應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù)，再以L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g=(用k表示)9根據(jù)單擺周期公式T=2二1，能夠通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热鐖D1所示，將細(xì)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) 用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，

10、讀數(shù)為mm(2) 以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中準(zhǔn)確的有a. 擺線要選擇細(xì)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(jì)時，當(dāng)擺球回到開始位置時停止計(jì)時，此時間間隔t即為單擺周期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，從平衡位置開始計(jì)時，記下擺球做50次全振動所用的時間t，則單擺周期=t/50.10.下面為某同學(xué)用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘?shí)驗(yàn)部分操作.(1)為了比

11、較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上.A.長1m左右的細(xì)繩B.長30m左右的細(xì)繩C.直徑2cm的鉛球D.直徑2cm的木球E.秒表F.時鐘F.最小刻度是厘米的刻度尺H.最小刻度是毫米的刻度尺所選擇的器材是(2)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，讀數(shù)如圖所示，讀數(shù)為mm.I1OLI1(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(biāo)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(dá)式：g=(4) 他測得的g值偏小，可能原因是A.計(jì)算時將L成擺長B.測擺線長時擺線拉得過緊C. 開始計(jì)時時，秒表過遲按下D.