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認(rèn)證類型：個人認(rèn)證

認(rèn)證主體：楊**（實名認(rèn)證）

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IP屬地：廣西 上傳時間：2024-10-18 格式：DOC 頁數(shù)：10 大?。?27.50KB 積分：6 舉報 版權(quán)申訴

用單擺測量重力加速度的大?。M精練+真題演練）1．（2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某同學(xué)用圖a所示裝置測定重力加速度。小球上安裝有擋光部件，光電門安裝在小球平衡位置正下方。

（1）用螺旋測微器測量擋光部件的擋光寬度d，其讀數(shù)如圖b，則d=mm；（2）讓單擺做簡諧運動并開啟傳感器的計數(shù)模式，當(dāng)光電門第一次被遮擋時計數(shù)器計數(shù)為1并同時開始計時，以后光電門被遮擋一次計數(shù)增加1，若計數(shù)器計數(shù)為N時，單擺運動時間為t，則該單擺的周期T=；（3）擺線長度大約80cm，該同學(xué)只有一把測量范圍為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上標(biāo)記一點A，使得懸點O到A點間的細(xì)線長度為30cm，如圖c所示?，F(xiàn)保持A點以下的細(xì)線長度不變，通過改變OA間細(xì)線長度l以改變擺長，并測出單擺做簡諧運動對應(yīng)的周期T。實驗中測得了多組數(shù)據(jù)并繪制了T2-l圖像，求得圖像斜率為k，由此可知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=?！敬鸢浮?.330~2.332SKIPIF1<0SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以圖中測得擋光寬度為SKIPIF1<0（2）[2]由題意可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）[3]設(shè)A點以下的細(xì)線長度為l0，根據(jù)單擺周期公式得SKIPIF1<0化簡得SKIPIF1<0，T2-l圖像的斜率為k，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<02．（2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)校考模擬預(yù)測）學(xué)?？蒲行〗M的同學(xué)想要測量本地的重力加速度。

（1）甲同學(xué)利用了手機的頻閃照相功能，在方格紙上記錄了平拋小球閃光照片的一部分，如左圖所示，圖中A點（填“是”或“不是”）平拋運動拋出點。若方格的實際邊長為a，閃光周期為T，則重力加速度的表達(dá)式為。（2）乙同學(xué)在家做了單擺實驗，他將一端固定在房頂?shù)募?xì)線垂到自家窗沿下，在線的下端系了一小球，發(fā)現(xiàn)當(dāng)小球靜止時，細(xì)線保持豎直且恰好與窗子上沿接觸。打開窗子，讓小球在垂直于窗口的豎直平面內(nèi)擺動，如右圖所示。已測得窗上沿到房頂?shù)母叨葹?5m，擺動中小球球心到窗上沿的距離為1m，小球擺動的周期為5s，π取3.14，則重力加速度為m/s2（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮渴荢KIPIF1<09.86【詳解】（1）[1]由圖可知相鄰兩點間豎直方向的位移之比SKIPIF1<0因此圖中A點是平拋運動拋出點。[2]豎直方向有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）[3]]小擺周期SKIPIF1<0大擺周期SKIPIF1<0聯(lián)立有SKIPIF1<0得g=π2≈9.86m/s23．（2023·北京西城·北京四中校考模擬預(yù)測）某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得單擺小球的直徑為cm；同學(xué)用秒表記錄的時間如圖所示，則秒表的示數(shù)為s；

②如果某同學(xué)在實驗時，用的擺球質(zhì)量分布不均勻，無法確定其重心位置。他第一次量得懸線長為L1（不計擺球半徑），測得周期為T1：第二次量得懸線長為L2，測得周期為T2.根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可求得g值為()A．SKIPIF1<0

B．SKIPIF1<0

C．SKIPIF1<0

D．SKIPIF1<0該同學(xué)又想出另一個辦法測重力加速度，他測出多組擺線長L與周期T的數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了T2-L的關(guān)系圖象如圖所示理論上T2-L是一條過坐標(biāo)原點的直線，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可算出重力加速度其值為m/s2（取SKIPIF1<0，結(jié)果保留三位有效數(shù)字），僅考慮該數(shù)據(jù)處理方法，他得到的加速度g與真實值相比（填偏大、偏小或相同）

③如果該同學(xué)測得的g值偏大，可能的原因是()A．測擺線長時擺線拉得過緊B．開始計時時，秒表按下稍晚C．實驗中將51次全振動誤記為50次D．?dāng)[線上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【答案】1.07096.8B9.86相同AB/BA【詳解】①[1]用游標(biāo)卡尺測得單擺小球的直徑為1cm+0.05mm×14=1.070cm[2]同學(xué)用秒表記錄的時間為1min+36.8s=96.8s②[3]根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故選B。[4]根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0解得g=9.86m/s2[5]僅考慮該數(shù)據(jù)處理方法，沒有系統(tǒng)誤差，則他得到的加速度g與真實值相比相同；③[6]根據(jù)SKIPIF1<0A．測擺線長時擺線拉得過緊，則擺長測量值偏大，則重力加速度的測量值偏大，選項A正確；B．開始計時時，秒表按下稍晚，則周期測量值偏小，則重力加速度的測量值偏大，選項B正確；C．實驗中將51次全振動誤記為50次，則周期測量值偏大，則重力加速度的測量值偏小，選項C錯誤；D．?dāng)[線上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，計算時還用原來的值計算，則重力加速度測量值偏小，選項D錯誤。故選AB。4．（2023·湖南長沙·長沙一中?？家荒＃┠程骄啃詫嶒炐〗M用如圖1所示的實驗裝置來測量重力加速度。他們將一個球形小磁鐵用細(xì)線懸掛起來構(gòu)成一個能在豎直平面內(nèi)擺動的單擺。在細(xì)線的懸掛點正下方放有一根與小磁鐵擺動平面垂直的粗直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒通過導(dǎo)線與電流傳感器一起構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)小磁鐵擺動時，在回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流傳感器可以通過計算機記錄相應(yīng)的電流隨時間變化的圖像，如圖2所示。（1）小李同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測量球形小磁鐵的直徑，讀數(shù)如圖3所示，則其直徑SKIPIF1<0SKIPIF1<0，小張同學(xué)用卷尺測得細(xì)線懸掛點到與小磁鐵的連接點之間的長度為SKIPIF1<0。（2）圖2中圖線上（下）方標(biāo)出的數(shù)據(jù)分別表示的是感應(yīng)電流取極值時對應(yīng)的時刻，由圖可知，小磁鐵擺動的周期為SKIPIF1<0SKIPIF1<0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），進(jìn)一步計算重力加速度SKIPIF1<0的表達(dá)式為（用題目所給的符號表示）?！敬鸢浮?.3302.0SKIPIF1<0【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺分度值為0.05mm，球形小磁鐵的直徑為d=3mm+6×0.05mm=3.30mm=0.330cm（2）[2]感應(yīng)電流連續(xù)兩個最大值（或最小值）對應(yīng)的時間差等于小磁鐵擺動周期SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0[3]由單擺周期公式SKIPIF1<0解得SKIPIF1<05．（2023·福建寧德·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某智能手機中的“磁傳感器”功能可實時記錄手機附近磁場的變化，磁極越靠近手機，磁感應(yīng)強度越大。寧德某中學(xué)的小寧在家里用手機、磁化的小球、支架、塑料夾子等實驗器材組裝成如圖甲所示的裝置來測量重力加速度，實驗步驟如下；①把智能手機正面朝上放在懸點的正下方，接著往側(cè)邊拉開小球，并用夾子夾住。②打開夾子釋放小球，小球運動，取下夾子。③運行手機“磁傳感器”功能，手機記錄磁感應(yīng)強度的變化。④改變擺線長和夾子的位置，測量出各次實驗的擺線長L及相應(yīng)的周期T。（1）如圖乙所示，圖中記錄了實驗中磁感應(yīng)強度的變化情況，測得第1個到第N個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔為t，則單擺周期T的測量值為。（2）實驗中用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖丙所示，則擺球直徑為cm。（3）得到多組擺線長L及相應(yīng)的周期T后，作出了SKIPIF1<0圖形，如圖丁所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=SKIPIF1<0。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）查表可知寧德地區(qū)的重力加速度為SKIPIF1<0，則本實驗的相對誤差為%。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】SKIPIF1<02.009.961.7【詳解】（1）[1]測得第1個到第N個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔為t，則單擺周期T的測量值為SKIPIF1<0（2）[2]實驗中用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖丙所示，則擺球直徑為SKIPIF1<0（3）[3]據(jù)單擺周期公式可得SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0對比圖丁可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（4）[4]查表可知寧德地區(qū)的重力加速度為SKIPIF1<0，則本實驗的相對誤差為SKIPIF1<06．（2023·廣東惠州·統(tǒng)考一模）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（a）所示。將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺擺動的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的距離L，并通過改變L而測出對應(yīng)的擺動周期T，再以SKIPIF1<0為縱軸、L為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖像，那么就可以通過此圖像得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭和小筒的深度h，取SKIPIF1<0。回答下列問題：（1）現(xiàn)有可選擇的測量工具如下，本實驗不需要的測量工具是。A．秒表

B．時鐘

C．天平

D．毫米刻度尺（2）如果實驗中所得到的SKIPIF1<0圖像如圖（b）所示，那么真正的圖像應(yīng)該是線a，b，c中的（選填“a”、“b”或“c”）。（3）由圖像可知，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萐KIPIF1<0SKIPIF1<0（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），小筒的深度SKIPIF1<0m?！敬鸢浮緽Ca9.86/9.85/9.870.45【詳解】（1）[1]本實驗需要測量時間求出周期，并要測量筒的下端口到擺球球心的距離L，則所需要的測量工具是秒表和毫米刻度尺，本題選擇不需要的測量工具，即為時鐘和天平。故選BC。（2）[2]由單擺的周期公式得SKIPIF1<0得到SKIPIF1<0當(dāng)L＝0時SKIPIF1<0所以圖像應(yīng)該是a。（3）[3]根據(jù)表達(dá)式結(jié)合圖像a可知，圖像的斜率為SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0[4]根據(jù)表達(dá)式，當(dāng)SKIPIF1<0時SKIPIF1<0結(jié)合圖像的橫截?fù)?jù)，有SKIPIF1<07．（2023·安徽池州·統(tǒng)考一模）實驗小組的同學(xué)們在讀到惠更斯用單擺測出巴黎的重力加速度后，設(shè)計用圖示的裝置（如圖甲）測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）若測得：單擺的擺線長度為L，擺球直徑為D，單擺的周期為T，則重力加速度SKIPIF1<0（用L、T、D表示）（2）某次實驗中，力傳感器記錄了繩子上的拉力大小F隨時間t的變化如圖乙所示，則單擺運動的周期為SKIPIF1<0s。（3）在完成圖乙的實驗數(shù)據(jù)測量后，用天平測得小球質(zhì)量SKIPIF1<0，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萐KIPIF1<0m/s2（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮縎KIPIF1<029.79【詳解】（1）[1]周期公式為SKIPIF1<0整理有SKIPIF1<0由題意可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）[2]擺球運動到最低點時，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，所以擺球運動到最低點時，繩子拉力最大，則此單擺的周期為SKIPIF1<0（3）[3]小球速度為零，沿繩子方向平衡，在最高點有SKIPIF1<0小球在最低點有SKIPIF1<0設(shè)繩子與豎直方向夾角為，SKIPIF1<0有SKIPIF1<0整理有SKIPIF1<0聯(lián)立F1和F2解得SKIPIF1<08．（2023·浙江寧波·統(tǒng)考二模）在“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中。（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，測量情況如圖所示，其讀數(shù)為SKIPIF1<0mm：（2）在鐵架臺上固定單擺懸線的上端時，最佳方式是：A．B．C．（3）固定懸點后，測得懸點到擺球上端的細(xì)線長度為l，完成n次全振動的時間t，則重力加速度的表達(dá)式為；（用題中測得物理量的符號表示）（4）某同學(xué)查閱資料得知，課本上所給的單擺周期SKIPIF1<0是初始擺角SKIPIF1<0很小時的近似值，實際上初始擺角對理論周期T有一定影響，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系圖像如圖所示。若實驗時初使擺角達(dá)到20°，考慮初始擺角的影響，重力加速度的測量值會。（填寫“偏大”、“不變”或“偏小”）【答案】15.2CSKIPIF1<0偏小【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的最小分度值為0.1mm，讀數(shù)為d=15mm+2×0.1mm=15.2mm（2）[2]單擺擺動過程中，擺長不能變化，所以細(xì)線的上端懸掛方式正確的是圖C。故選C。（3）[3]單擺的周期SKIPIF1<0由單擺周期公式SKIPIF1<0可知，重力加速度SKIPIF1<0（4）[4]根據(jù)圖像可知隨著角度SKIPIF1<0的增大，SKIPIF1<0