單擺實(shí)驗(yàn)：測(cè)量重力加速度限時(shí)練-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

設(shè)計(jì)人：高中物理演員高二物理第=PAGE4*2-17頁(yè)（共=NUMPAGES4*28頁(yè)）高二物理第=PAGE4*28頁(yè)（共=NUMPAGES4*28頁(yè)）TIME\@"h:mm:ssam/pm"9:08:39AMDATE\@"M/d/yyyy"1/15/20232.4.2單擺實(shí)驗(yàn)：測(cè)量重力加速度時(shí)間：45分鐘分值：100分姓名：____________分?jǐn)?shù)：__________選擇題1．(多選)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為減小誤差()A．應(yīng)選質(zhì)量小的球做擺球B．先使擺球擺動(dòng)幾次，從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)C．用停表測(cè)出30～50次全振動(dòng)的時(shí)間，計(jì)算出平均周期D．在測(cè)量擺線長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)安裝好的單擺，要用力拉緊擺線后再測(cè)量2．（多選）利用單擺測(cè)重力加速度時(shí)，若測(cè)得g值偏大，則可能是因?yàn)?)A．單擺的擺球質(zhì)量偏大B．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，擺長(zhǎng)為懸線長(zhǎng)加小球的直徑C．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是(n＋1)次全振動(dòng)D．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是(n－1)次全振動(dòng)3.用單擺測(cè)定重力加速度,根據(jù)的原理是()A.由g=QUOTE看出,T一定時(shí),g與l成正比B.由g=QUOTE看出,l一定時(shí),g與T2成反比C.由于單擺的振動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)l可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定,利用g=QUOTE可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.同一地區(qū)單擺的周期不變,不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比4．在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（）A．須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線 B．須選用密度和直徑都較小的擺球 C．?dāng)[長(zhǎng)必須大于1m，擺角必須小于5° D．如果用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做實(shí)驗(yàn)，光電門(mén)應(yīng)放在擺球擺動(dòng)過(guò)程的最高點(diǎn)5．在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A．把單擺從平衡位置拉開(kāi)30°的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) B．測(cè)量擺球通過(guò)最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為 C．用懸線的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大 D．選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小6．（多選）某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是（）A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊 B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了 C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表提前按下 D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次7．?dāng)[長(zhǎng)為l的單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)(即取作t＝0)，當(dāng)振動(dòng)至t＝eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))時(shí)，擺球恰具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動(dòng)圖象是下圖中的()8.（多選）下列關(guān)于單擺周期的說(shuō)法正確的是()A.用一個(gè)裝滿沙的漏斗和長(zhǎng)細(xì)線做成一個(gè)單擺,在擺動(dòng)時(shí)沙從漏斗中緩慢漏出,周期不變B.當(dāng)升降機(jī)向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(a<g)單擺的周期小于電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)單擺的周期C.將擺由赤道移到北極,單擺振動(dòng)周期減小D.將單擺的擺角由5°增加到10°(不計(jì)空氣阻力),單擺的周期減小9.（多選）如圖所示,一向右運(yùn)動(dòng)的車廂頂上懸掛兩單擺M與N,它們只能在圖示平面內(nèi)擺動(dòng),某一瞬間出現(xiàn)圖示情景,由此可知車廂的運(yùn)動(dòng)及兩單擺相對(duì)車廂運(yùn)動(dòng)的可能情況是()A.車廂做勻速直線運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng),N靜止B.車廂做勻速直線運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng),N也在擺動(dòng)C.車廂做勻速直線運(yùn)動(dòng),M靜止,N在擺動(dòng)D.車廂做勻加速直線運(yùn)動(dòng),M靜止,N也靜止10.將一個(gè)擺鐘由甲地移至乙地，發(fā)現(xiàn)擺鐘變慢了，其原因和調(diào)整的方法分別為A．，將擺長(zhǎng)縮短B．，將擺長(zhǎng)加長(zhǎng)C．，將擺長(zhǎng)縮短D．，將擺長(zhǎng)加長(zhǎng)11.在選項(xiàng)圖所示的裝置中,可視為單擺的是()A. B. C. D.12.如圖所示,在光滑水平面上的彈簧振子,彈簧形變的最大限度為20,圖示位置是彈簧振子的平衡位置。若將振子向右拉動(dòng)5后由靜止釋放,經(jīng)0.5振子第一次回到位置,關(guān)于該彈簧振子,下列說(shuō)法正確的是(

)

A.該彈簧振子的振動(dòng)頻率為1

B.若向右拉動(dòng)10后由靜止釋放,經(jīng)1.0振子第一次回到位置

C.若向左推動(dòng)8后由靜止釋放,兩次經(jīng)過(guò)位置的時(shí)間間隔是2

D.若在位置給振子任意一個(gè)向左或向右的初速度,只要位移不超過(guò)20,總是經(jīng)過(guò)0.5速度就降為013.—彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖所示,那么在和(是極短的時(shí)間)兩時(shí)刻,振子的①速度相同;②加速度相同;③相對(duì)平衡位置的位移相同;④振動(dòng)的能量相同.以上選項(xiàng)中正確的是(

)A.①②

B.②③

C.③④

D.①④14.一個(gè)彈簧振子經(jīng)、兩點(diǎn)時(shí)速度相同,從到經(jīng)歷的最短時(shí)間為0.2,再?gòu)牡降臅r(shí)間為0.3,則振子的周期為(

)A.1B.0.8C.0.6D.1.215.圖甲所示是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置,當(dāng)漏斗下面的薄木板被勻速地拉出時(shí),振動(dòng)著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。板上的直線代表時(shí)間軸,圖乙中是兩個(gè)擺中的沙在各自板上形成的曲線,若板和板拉動(dòng)的速度和的關(guān)系為,則板、上曲線所代表的周期和的關(guān)系為(

)

A.B.C.D.16．（多選）如圖所示，質(zhì)量為M的物塊鉤在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端，構(gòu)成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A,最大動(dòng)能Ek．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上，第一次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到平衡位置O處時(shí)放在上面，第二次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到最大位移處C處時(shí)放在上面，觀察到第一次放后的振幅為A1，最大動(dòng)能Ek1,第二次放后的振幅為A2最大動(dòng)能Ek2，則振幅與最大動(dòng)能關(guān)系正確的是（）A．A1＝A2＝A B．A1＜A2＝A C．Ek>Ek2=Ek1 D．Ek=Ek2>Ek117．如圖所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個(gè)小物塊粘在一起組成的．物塊在光滑水平面上左右振動(dòng)，振幅為A0，周期為T(mén)0．當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，a、b之間的粘膠脫開(kāi)；以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T，則A___A0，T__T0．（）A．小于大于 B．小于小于 C．大于大于 D．大于小于18．一單擺的擺長(zhǎng)為90cm，擺球在t＝0時(shí)刻正從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2），則在t＝1s時(shí)擺球的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．正向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大 B．正向左做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小 C．正向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大 D．正向右做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小19.如圖所示，曲面AOB是一段半徑為2m的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于O點(diǎn)，AO弧長(zhǎng)1cm?，F(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端A和BO弧的中點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)底端O的速度分別為v1和v2，所經(jīng)歷的時(shí)間分別是t1和t2，比較大小正確的是（）A.v1>v2，t1=t2B.v1=v2，t1=t2C.A.v1>v2，t1>t2D.A.v1<v2，t1<t2二、實(shí)驗(yàn)題1.在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：用擺長(zhǎng)l和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g=______.

如果已知擺球直徑為2.0cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖甲所示，那么單擺擺長(zhǎng)是_________.

如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖乙所示，那么秒表讀數(shù)是________s，單擺的擺動(dòng)周期是________s.乙乙2．某同學(xué)用圖甲所示的裝置研究單擺運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，讓擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用力傳感器得到細(xì)線對(duì)擺球拉力F的大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。（1）下列說(shuō)法正確的有______；A．?dāng)[角要應(yīng)盡可能大B．?dāng)[線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些C．?dāng)[球應(yīng)選擇密度大、體積小的實(shí)心金屬小球（2）由圖乙可知該單擺的運(yùn)動(dòng)周期為_(kāi)_____s，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖丙所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____mm。3．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，以下做法正確的是__________；A．選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線組裝單擺B．選用密度和體積都較小的擺球組裝單擺C．使擺線偏離平衡位置的角度不大于5°D．選擇最大位移處作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（2）用停表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如圖所示，停表讀數(shù)為_(kāi)________s。（3）一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)計(jì)為50次，其它操作均正確無(wú)誤，然后將數(shù)據(jù)代入單擺周期公式求出重力加速度g，則計(jì)算結(jié)果比真實(shí)值____________。（選填“偏大”或“偏小”）4．班里同學(xué)春游時(shí)，發(fā)現(xiàn)一棵三位同學(xué)都合抱不過(guò)來(lái)的千年古樹(shù)，他們想知道這顆古樹(shù)的大小。由于他們未帶卷尺，只備有救生繩（較輕較細(xì)），于是他們利用單擺原理對(duì)古樹(shù)的直徑進(jìn)行粗略測(cè)量。他們用救生繩繞樹(shù)一周，截取長(zhǎng)度等于樹(shù)干周長(zhǎng)的一段（已預(yù)留出打結(jié)部分的長(zhǎng)度），然后在這段救生繩的一端系一個(gè)小石塊。接下來(lái)的操作步驟為：Ⅰ．將截下的救生繩的另一端固定在一根離地足夠高的樹(shù)枝上；Ⅱ．移動(dòng)小石塊，使伸直的救生繩偏離豎直方向一個(gè)小的角度（小于5°），然后由靜止釋放，使小石塊在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)；Ⅲ．從小石塊經(jīng)過(guò)平衡位置（已經(jīng)選定參考位置）開(kāi)始，用手機(jī)中的“秒表”軟件計(jì)時(shí)（記為第0次經(jīng)過(guò)平衡位置），至小石塊第n次經(jīng)過(guò)平衡位置，測(cè)出這一過(guò)程所用的總時(shí)間為t，計(jì)算出小石塊擺動(dòng)的周期T。（1）根據(jù)步驟Ⅲ，可得小石塊擺動(dòng)的周期______；（2）查得該地區(qū)同緯度海平面的重力加速度為g，可得該樹(shù)干的直徑______。5.將一單擺裝置豎直懸掛于某一懸點(diǎn)，其中懸線的上部分在帶孔的薄擋板上面（單擺的下部分露于板外），如圖（甲）所示，將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動(dòng)過(guò)程中懸線不會(huì)碰到擋板，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出擋板到擺球球心之間的距離l，并通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T，再以T2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關(guān)系圖象，就可以通過(guò)此圖象得出懸點(diǎn)到擋板的高度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）現(xiàn)有如下測(cè)量工具：A．時(shí)鐘；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量工具有；（填測(cè)量工具代號(hào)）（2）在實(shí)驗(yàn)中，有三名同學(xué)分別得到了T2