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1、高考物理 实验7用单摆测定重力加速度练习1(12分)(高考理综)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是或“否)把单摆从平衡位置拉开约5释放；_在摆球经过最低点时启动秒表计时_ 用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期_ 该同学改良测量方法后，得到的局部测量数据见表用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见右图，该球的直径为_mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随_的增大而增大.数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s123451.46【解析】此题由用单摆测重力加速度的实验衍生而来，同时考查了螺旋测微器的读数，意在考查考生对根本的实验工具的使用和读数、根本实验的操作步骤
2、和数据处理的掌握程度单摆的摆角小于5时，单摆做简谐振动当球摆到最低点时，速度最大，此位置开始计时误差小为了减小误差，应该记录3050次全振动的时间，然后再计算出单摆的周期分析表格中的数据可知，当两摆的摆长相同，质量不同时，周期相同，而质量相同，摆长长的周期大【答案】是是否20.685(20.687)摆长2(12分)(高考理综)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示测量方法正确的选项是_(选填“甲或“乙)(2)实验时，假设摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右侧分别放置一激光光源与光敏电阻
3、，如图甲所示光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，那么该单摆的振动周期为_假设保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，那么该单摆的周期将_(填“变大、“不变、“变小)，图乙中的t将_(填“变大、“不变或“变小)【解析】此题第(1)问主要考查游标卡尺的使用方法，意在考查考生对根本实验仪器的使用第(2)问主要考查以单摆的周期公式的理解以及阅读图形的能力，意在考查考生的分析综合能力与实验能力通过R随t的变化图象可知，单摆半个周期的时间为(t1t0)t1t0，所以单摆的摆长将会变大，周期T将会变大t表示小球通过光敏电阻与激
4、光器之间的时间，当摆球直径变大时，通过的时间将会变大【答案】(1)乙(2)2t0(3)变大变大3(8分)在“用单摆测定重力加速度的实验中，采用了以下几种不同的测量摆长的方法，其中不妥或错误的选项是()A装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测量摆线长度，然后加上摆球半径B让单摆自然下垂，用米尺直接测出悬点到球心的距离C让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径D把单摆取下并放于桌面上，用米尺测出摆线长，然后加上摆球的半径【解析】正确的测摆长的方法是让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长L0，用游标卡尺测小球直径D，那么摆长LL0.【答案】ABD4(8分)(模拟)某同学在用单摆做测重力加速度的实验
5、中，用了一不规那么小铁块代替小球，因而无法测量摆长确实切值他第一次用长l1的悬线，测得周期T1；第二次用长l2的悬线，测得周期T2.那么g值应为()A.B.C. D无法计算【解析】由T2得：T12，T22，所以Tg42l1，Tg42l2，所以(TT)g42(l1l2)，所以g，即B对【答案】B5(8分)在用单摆测定重力加速度的实验中，以选用以下哪些器材较好，请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上A长1m左右的细线B长30cm左右的细线C直径2cm的铅球D直径2cm的木球E停表F时钟G最小刻度是厘米的直尺H最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是_【答案】ACEH6(8分)某同学利用单摆测重力加
6、速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2L的关系图象如下图(1)该同学实验中出现的错误可能是_(2)虽然实验中出现了错误，但根据图中仍可算出重力加速度，其值为_m/s2.(取，结果保存三位有效数字)【答案】(1)漏加小球半径7(12分)(模拟)在用单摆测重力加速度的实验中，测得单摆摆角小于5时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为l，用螺旋测微器测得摆球直径为d.(1)测得重力加速度的表达式为g_.(2)螺旋测微器的读数如下图，摆球直径d_.(3)实验中某学生所测g值偏大，其原因可能是_A实验室海拔太高B摆球太重C测出n次全振动时间为t，误作为(n1)次
7、全振动时间进行计算D以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算【答案】(1)42n2(l)/t2(2)(都正确)(3)CD8(12分)(东城区质检)(1)在做“用单摆测定重力加速度的实验中，某一同学用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为，用游标尺上有10个小的等分刻度的游标卡尺测得摆球的直径如下图，那么摆球的直径为_mm，该单摆的摆长为_mm.(2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆球摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“1”，直到摆球第n次同向通过平衡位置时按停秒表，读出经历的时间t，那么单摆的周期为_(3)利用单摆周期公式测重力加速度时，测出几组摆
8、长和相应的周期T，并作出T2L图线，如下图，图线上A、B两点的纵坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)，那么可以求得重力加速度g_.【答案】(2)(3)9(12分)(六校联考)某同学利用单摆测定当地重力加速度g，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，于是他应用所学的物理知识设计出一个测量重心偏离球心的距离的实验实验步骤如下：A用游标卡尺测出小球的直径d；B将单摆安装好后，用刻度尺测出摆线的长度L；C让单摆在小角度下摆动，用秒表测出单摆完成30次全振动的时间，求出周期T；D改变摆线的长度，共测得6组L的值和对应的周期T，即(L1，T1)、(L2，T2)、(L3，T3)、(L4，T4)、(L5，
9、T5)、(L6，T6)(1)甲同学只用两组数据(L1，T1)、(L2，T2)和d表示重心偏离球心的距离h，那么该同学求得的h_ _ _.(2)乙同学认为甲同学的数据处理方法_(填“偶然或“系统)误差较大，就利用所得的实验数据画出(L)T2图线如下图，其中正确的图线应是_(填“A、“B或“C)，从图中可得出重心偏离球心的距离h_，当地重力加速度g_.【解析】(1)根据单摆周期公式得：T12，T22，解得h(2)根据单摆周期公式T2得：T2(Lh)，从解析式可得正确的选项是A图线，因为屡次测量只能减小偶然误差，系统误差不能通过屡次测量来减小，所以应填偶然误差通过比拟系数得：hb cm，gm/s2【
10、答案】(1)(2)偶然Ab cmm/s2【总结提升】求解此题时易错误地认为重心的位置不确定，导致不能精确测量摆长，这样就不能较精确地测量重力加速度10(12分)在“利用单摆测重力加速度的实验中(1)以下做法中正确的选项是()A测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长B测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时停表，然后求出完成一次全振动的时间C要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动D单摆振动时，应注意使它的偏角开始时小于15(2)某同学先用米尺测得摆线长为，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_cm，那么单摆的摆长为_cm；然后用秒表记录单摆振动50次所用
11、的时间如图乙所示，从图可读出时间为_s，那么单摆的周期为_s，当地的重力加速度g_m/s2.(3)下表是另一同学在实验中获得的有关数据摆长l(m)周期平方T2(s2)利用上述数据，在如下图坐标图描出lT2图象；利用图象，求出的重力加速度为g_m/s2.(4)实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径具体作法如下：第一次量得悬线长为l1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长为l2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度g_.【解析】(1)测量摆长时，应用刻度尺量出从悬点到摆球球心间的距离所以A错误；测量周期时，应从小球到达最低位置(即平衡位置
12、)时开始计时，不能在小球到达振幅位置开始计时所以B错误；实验时，要保证小球的运动是简谐运动，因而必须使小球始终在竖直面内运动，防止小球做圆锥摆运动，并且小球摆动的最大偏角应小于10所以C正确，D错误(2)由图甲中可读出小球直径d所以单摆的摆长lL由图乙可读出单摆振动50次所用的时间t所以单摆运动的周期为T由单摆运动周期公式T2得g/s2.(3)由表中给出的数作出的图象如下图由图象求得g/s2.(4)由单摆周期公式T2有T242那么T42，T42，解得g42.【答案】(1)C975(4)42【总结提升】(1)秒表读数为分针读数和秒针读数之和，秒针转一圈是30s，分针转1格，秒针跳越式前进，不需要估读，1秒间隔有10格(2)利用图象求重力加速度时，先作出图线，再求斜率，利用斜率与g的关系求出g，而不是四组值的平均值