2017用單擺測(cè)重力加速度專練

用單擺測(cè)重力加速度專練.測(cè)重力加速度用的單擺，需滿足的條件是（）A.擺線長(zhǎng)度不可改變 B.擺線不可伸長(zhǎng)C.擺球質(zhì)量遠(yuǎn)大于擺線質(zhì)量 D.擺線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于擺球直徑答案：BCD解析：在不改變擺長(zhǎng)的前提下，讓單擺的質(zhì)量盡量集中于擺球..在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：下面所給器材中，選用哪些器材較好，請(qǐng)把所選用器材前的字母依次填寫在題后的橫線上A.長(zhǎng)1m左右的細(xì)線；B.長(zhǎng)30cm左右的細(xì)線；C.直徑2cm的鉛球；D.直徑2cm的鐵球；E.秒表；F.時(shí)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,'T解析：利用T=2n.—尋找思路，再根據(jù)單擺是一種理想化模型的要求確定.gTOC\o"1-5"\h\z.利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，誤差主要來自（ ）A.擺長(zhǎng)測(cè)量中的誤差 B.周期測(cè)量中的誤差C.擺角超過50時(shí)產(chǎn)生的誤差 D.由于n值的近似取值而帶來的誤差答案：B,1T 421解析：根據(jù)T=2',一得到：g=^—.\o"CurrentDocument"g T2.某學(xué)生用單擺測(cè)定重力加速度，測(cè)得數(shù)值偏大些，可能是下列哪些原因引起的（ ）A.量擺長(zhǎng)時(shí)沒有把小球半徑算進(jìn)去B.擺球的質(zhì)量測(cè)得不準(zhǔn)確用心愛心專心C.擺角小，使周期變小D.應(yīng)當(dāng)測(cè)振動(dòng)30次的時(shí)間求其周期，結(jié)果把29次當(dāng)作30次計(jì)算周期答案：D, 4n21解析：由于g=-—，若半徑?jīng)]考慮進(jìn)去，g將變小，選項(xiàng)A錯(cuò).g與質(zhì)量m無關(guān)，選項(xiàng)BT2錯(cuò).由單擺的等時(shí)性可知，選項(xiàng)C的原因不成立.當(dāng)把29次全振動(dòng)當(dāng)作30次來計(jì)算時(shí)，其周期T的計(jì)算值變小，g變大，選項(xiàng)D正確.5.本實(shí)驗(yàn)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(guān)，擺角大于5°，測(cè)出周期偏大B.擺角越大，受空氣阻力越大，影響測(cè)量結(jié)果C.因?yàn)閱螖[周期與振幅無關(guān)，較小振幅方便實(shí)驗(yàn)D.擺角超過5°，單擺的振動(dòng)不再是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期公式失敗答案：D解析：測(cè)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°..在測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的下列操作中都有錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)在哪里？（1）測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，用力將線拉緊后用刻度尺測(cè)量，將擺線用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上（2）測(cè)量周期時(shí)，當(dāng)擺球通過平衡時(shí)啟動(dòng)秒表并數(shù)下“1”，直到第30次通過平衡位置時(shí)制動(dòng)秒表，讀出經(jīng)歷的時(shí)間t，得到周期T=t/30.（3）將擺球從平衡位置拉開約15cm放開手讓其振動(dòng)，由于手的帶動(dòng)使單擺變成了圓錐擺答案：（1）測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：①應(yīng)將擺線固定好后再測(cè)量，不能測(cè)好后再安裝；②測(cè)量時(shí)應(yīng)讓擺球自由下垂，不能拉得過緊；③應(yīng)注意是懸點(diǎn)到球心的距離（2）測(cè)量周期對(duì)應(yīng)從平衡位置開始計(jì)時(shí)，直到第二次擺球沿同一方向經(jīng)過平衡位置時(shí)才數(shù)下“1”，該同學(xué)的單擺完成全振動(dòng)的次數(shù)為N=（30-1）/2,周期為T=2t/（30-1），另外，該同學(xué)記錄擺動(dòng)的次數(shù)太少，N應(yīng)為30—50次.（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使單擺擺角在5°以內(nèi)，可以通過估算振幅的辦法來控制，使振幅A<8cm,顯然該同學(xué)已超出了這個(gè)數(shù)字，另外應(yīng)使擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不要形成圓錐擺，因圓錐的周期公式為T=2nqLCOS。/g，與T=2n、底的誤差是顯而易見的..在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺量出懸點(diǎn)到小球距離為96.60cm,用游用心愛心專心標(biāo)卡尺量出小球直徑是5.26cm,測(cè)量周期的實(shí)驗(yàn)有3次，結(jié)果如下表:①②③全振動(dòng)次數(shù)304035時(shí)間/s60.4079.8070.60這個(gè)單擺振動(dòng)周期的測(cè)定值是 s.當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏y(cè)定值是 m/s2.（取三位有效數(shù)字）答案：2.0089.69解析：?jiǎn)螖[周期的測(cè)量值為T1=2.013s，T2=1.995s，T3=2.017sT+T+TT=-3——3:2.008s由單擺的周期公式得4n2（l+d）2g= =9.69m/s2.6T28.某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm，擺球直徑2.00cm，然后用停表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如下圖所示，則（1）該擺擺長(zhǎng)為cm，停表表示讀數(shù)為s.（2）如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是（ ）A.測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過緊.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次答案：（1）98.5099.78 （2）B解析：（1）本題要求真正掌握擺長(zhǎng)的概念，能應(yīng)用停表讀數(shù)，會(huì)應(yīng)用公式g=4n2I/T2去分析造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因.由擺長(zhǎng)的概念，擺長(zhǎng)應(yīng)等于擺線長(zhǎng)與擺球半徑之和：97.50cm+1.00cm:98.50cm用心愛心專心停表讀數(shù)t總=90s+9.78s=99.78s.(2)由公式g=4n2l/T2,可知：A項(xiàng)是使l變大，測(cè)得g值偏大，B項(xiàng)導(dǎo)致周期T偏大，使g值偏小，C、D項(xiàng)導(dǎo)致周期T偏小，使g值偏大.4兀21.在“利用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，由單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式得到g=--.T2只要測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)l和運(yùn)動(dòng)周期T，作出T21圖象，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣壤碚撋蟃21圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象如上圖所示-I0 99gn(1)造成圖象不過坐標(biāo)點(diǎn)的原因可能是 .(2)由圖象求出的重力加速度g=m/s2.(取n2=9.87)答案：(1)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏掉了擺球的半徑(2)9.87解析：(1)由圖象知，當(dāng)l=0時(shí)TW0,說明l不等于擺長(zhǎng)，可能只是擺線長(zhǎng)度，漏掉了球半徑.4九2(2)圖象的斜率k=——，由圖象知k=4,故g=n2=9.87m/s2.g10.做“利用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)獲得如下數(shù)據(jù)：擺長(zhǎng)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=5.2s2時(shí)，求此時(shí)擺長(zhǎng)L,=m.答案：(1)見解析圖 (2)9.86 (3)1.3用心愛心專心解析：（1）先按表中給出數(shù)據(jù)選好標(biāo)度，再描點(diǎn)作圖所得到LT2的圖象如圖所示，其中每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)偏離直線較遠(yuǎn)作圖時(shí)可舍去.（2）由T=2n<L/g得L/T2=g/4n2從圖中可得出L/T2=1.2/4.8得g=9.86m/s2.（3）由圖象可得1.2/4.8=L//5.2取T2=5.2s2時(shí)的擺長(zhǎng)L,=1.3m..某同學(xué)利用單擺測(cè)重力加速度，由于所用直尺較短，他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方法：先測(cè)出某一擺長(zhǎng)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(zhǎng)度AL,將單擺的擺長(zhǎng)縮短AL,再測(cè)出對(duì)應(yīng)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(shè)周期為T1,單擺的擺長(zhǎng)為1,則周期為T2時(shí)擺長(zhǎng)為l-Al4兀2Al由周期公式得gT12=4n21和gT22=4n2（1-A1）兩式相減可得g=T2T2.12.有幾個(gè)登山運(yùn)動(dòng)員登上一無名高峰，但不知此峰的高度，他們想迅速估測(cè)出高峰的海拔高度，但是他們只帶了一些細(xì)繩、小刀、卷尺，可當(dāng)作秒表用的手表和一些食品，附近有碎石、樹木等，其中一個(gè)人根據(jù)物理知識(shí)很快就測(cè)出了海拔高度.請(qǐng)寫出測(cè)量方法、需記錄的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出計(jì)算海拔高度的計(jì)算式.答案：h=用*-R0（R0為地球半徑）乙兒解析：用細(xì)繩和小石塊做成一單擺，用卷尺測(cè)出它的擺長(zhǎng)l,利用秒表測(cè)出它的周期T,由4n21 GM此計(jì)算山頂?shù)闹亓铀俣萭=f=.因?yàn)榈乇砻娴闹亓铀俣萭0= ，山頂?shù)闹亓铀俣萒2 0R20GM RTgg= ，由以上兩式可解得h=-0-V^0-Rn（Rn為地球半徑）.（R+h）2 2兀Vl00013.請(qǐng)你提供兩種測(cè)量某