用單擺測(cè)重力加速度訓(xùn)練題復(fù)習(xí)資料

1、用單擺測(cè)重力加速度訓(xùn)練題1.針對(duì)用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)，下面各種對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的影響的說(shuō)法中正確的是(AQA. 在擺長(zhǎng)和時(shí)間的測(cè)量中，時(shí)間的測(cè)量對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差影響較大B. 在擺長(zhǎng)和時(shí)間的測(cè)量中，長(zhǎng)度的測(cè)量對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差影響較大C. 將振動(dòng)次數(shù)n記為(n+1)，測(cè)算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J(rèn)值偏大D. 將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng)，未加擺球的半徑測(cè)算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J(rèn)值偏大2 用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下述說(shuō)法正確的是(BC )A. 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)該用力拉緊擺線B. 單擺的擺線越長(zhǎng)，測(cè)得的重力加速度越準(zhǔn)確C. 如果有兩個(gè)大小相同的帶孔空心鐵球和實(shí)心鐵球可供選擇，應(yīng)選用實(shí)心鐵球作擺球D. 為了便于改變擺線的長(zhǎng)度，可將擺

2、線的一頭繞在鐵架上端的圓桿上以代替鐵夾3在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中：(1 )為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將你所選用的器材前的字母填在題后的橫線上A. 長(zhǎng)1 m左右的細(xì)繩；B.長(zhǎng)30 cm左右的細(xì)繩；C.直徑2 cm的鉛球；D.直徑2 cm的鐵球；E.秒表；F.時(shí)鐘；G.分度值是1 cm的直尺；H.分度值是1 mm的直尺；所選器材是ACEH(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)擺線偏離豎直線的要求是 ;理由是 ”4在用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中：用擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球直徑為2r的單擺測(cè)定本地的重力加速度，測(cè)得這架單擺完成N次全振動(dòng)用去時(shí)間t，那么，本地的重力加速度g =.某同學(xué)用該式

3、求重力加速度，在計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)，只測(cè)了擺線長(zhǎng)而沒(méi)有將 擺球半徑計(jì)算在內(nèi)，最后求得的g值將比真實(shí)值 (填“偏大”或“偏小”)2 2 【答案】g= 4 N(2L+ Q偏小r25. (1)對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是 9 / 9A 在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，采用累積法測(cè)量單擺周期的目的是為了減 小測(cè)量誤差B 在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)的周期與所用交 變電流的周期相同C 在利用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須測(cè)量重錘的質(zhì)量D 在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須直接測(cè)量小球的質(zhì)量和速度(2)在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得擺線的

4、長(zhǎng)度為L(zhǎng)。、擺球的直徑為d,實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如上圖所示，由圖可得重力加速度的表達(dá)式 g=.【答案】Lo+ dABCF6某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50 cm,擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如下圖所示，則：(1) 該擺擺長(zhǎng)為 cm，秒表的示數(shù)為 .(2) 如果他測(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 擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C .開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D .實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次【解析】(1)由擺長(zhǎng)公式I = I + d/2

5、,知1 = 98.50 cm,由秒表的讀數(shù)方法，可求得單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間上=短針讀數(shù)(ti) +長(zhǎng)針讀數(shù)(t2)= 3 X 30 s+ 9.8 s= 99.8 s,同時(shí)可 求得周期T.4 nl通過(guò)g= 正,可知g偏小的可能原因有二： 一是擺長(zhǎng)I的測(cè)量值偏小，即測(cè)量值小 于實(shí)際值，可知A錯(cuò)，B正確；二是周期T的測(cè)量值偏大，如開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早按下秒表； 停止計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)遲按下秒表；誤把 n + 1次全振動(dòng)數(shù)為n次等等由此可知 C、D選項(xiàng)皆 錯(cuò)，故正確答案為 B.【答案】(1)98.5099.8 s (2)B7 .在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于擺長(zhǎng)和周期的測(cè)量，下列說(shuō)法正確 的是(

6、)A .擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)度加上球的直徑B 測(cè)量周期時(shí)只要測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間C 測(cè)量時(shí)間應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)D 測(cè)量時(shí)間應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)定了在不同擺長(zhǎng)時(shí)的周期，數(shù)據(jù)如下表所示：擺長(zhǎng)l/m0.50.60.70.80.91.0周期T/s1.421.571.671.801.912.01根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為了直觀地反映I和T間的關(guān)系，他在T - l坐標(biāo)系中根據(jù)此表描點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)T、I間不是正比關(guān)系，而好像是 T2 l的關(guān)系，請(qǐng)講一講你如何進(jìn)一步驗(yàn)證這一猜想 是否正確？(文字力求簡(jiǎn)潔、清楚，寫(xiě)出要點(diǎn)即可).【解析】單擺的擺長(zhǎng)等于線長(zhǎng)加小球的半徑故A錯(cuò)；測(cè)量周期時(shí)應(yīng)測(cè)出3050

7、次全振動(dòng)的時(shí)間求平均值，故 B錯(cuò)；為減少測(cè)量誤差，應(yīng)該從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì) 時(shí)，故D錯(cuò)，C正確.【答案】C 可以根據(jù)表中的 T值計(jì)算出相應(yīng)的 T2值填入表中，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的 T2 I圖象如果所描出的點(diǎn)很接近在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上，就可以確認(rèn)T2I關(guān)系成立.&在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺擺角小于5完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為 L,用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球直徑為d.(1) 用上述物理量的符號(hào)寫(xiě)出重力加速度的一般表達(dá)式g=.從上圖可知，擺球直徑d的讀數(shù)為mm.(3)實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得重力加速度的值偏大，其原因可能是()A 懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線增

8、長(zhǎng)了B 單擺所用擺球質(zhì)量太大C 把n次全振動(dòng)時(shí)間誤當(dāng)成(n+ 1)次全振動(dòng)時(shí)間D 以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算【解析】單擺的擺長(zhǎng)為I = L + d/2,完成n次振動(dòng)的時(shí)間為t,振動(dòng)的周期T = t/n,n4 nn2 L + 2代入單擺的周期公式T= 2 n沽中，整理可得g=12，讀出螺旋測(cè)微器的示數(shù)為4 nn2 L + 殳5.980( 002均可)；由推導(dǎo)出的公式 g =12可知，只有 C答案正確.4 nn2 L + d【答案】(1)t2(2) 5.980(3)C9某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)做擺長(zhǎng)L,通過(guò)改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)得6

9、組L和對(duì)應(yīng)的周期T,畫(huà)出L- T2圖線，然后在圖線上選取 A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如右圖所示.他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g=請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將（填“偏大”、“偏小”或“相同”）【解析】設(shè)擺球重心在球心的正下方x處，則第一次測(cè)量時(shí)擺長(zhǎng) L/ = Li + x,對(duì)應(yīng)周期Ti= 2 訂匕子，第二次測(cè)量時(shí)擺長(zhǎng) L2 = L2 + x,對(duì)應(yīng)周期T2= 2叭三嚴(yán)，聯(lián)立解得g = 4書(shū)1-J，用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g =T2 T24 n（LB La）U礦，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相同.【答案】4；(bLt

10、La)相同10. 在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出了單擺在擺角小于 5時(shí)完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng),又用千分尺測(cè)得擺球直徑為d。g=（1）用上述測(cè)得的物理量，寫(xiě)出計(jì)算重力加速度的表達(dá)式由下圖讀出某同學(xué)所測(cè)小球直徑的值為 。（3）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)每次的測(cè)定值都比其它同學(xué)偏大，其原因可能是（）A. 他的擺球比別的同學(xué)重B. 他的擺沒(méi)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，而成了圓錐擺C. 數(shù)擺動(dòng)次數(shù)時(shí)，在記時(shí)的同時(shí)，就開(kāi)始數(shù)1,將ts內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)多數(shù)了 1次D. 將擺線長(zhǎng)直接加直徑做為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算2 2 d4 n (L 了)2答案：22 , 1.498 10 m , CDt211 學(xué)過(guò)單擺的周

11、期公式以后，物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣， 老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)木條（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如右圖所示讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，C點(diǎn)為重心，木條長(zhǎng)為 L,周期用T表示.甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與木條的質(zhì)量有關(guān).乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離L/2.丙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于L/2理由是：若 0C段看成細(xì)線，線栓在 C處，C點(diǎn)以下部分的重心離 0點(diǎn)的距離顯然大于 L/2.為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索：(1) 把兩個(gè)相同的長(zhǎng)木條完全重疊在一起，用透明膠(質(zhì)量不計(jì))粘好，測(cè)量其擺動(dòng)周期，發(fā)現(xiàn)與單個(gè)長(zhǎng)木條

12、擺動(dòng)時(shí)的周期相同，重做多次仍有這樣的特點(diǎn)則證明了甲同學(xué)的猜想 是的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)用To表示木條長(zhǎng)為L(zhǎng)的復(fù)擺看成擺長(zhǎng)為 L/2單擺的周期計(jì)算值(To= 2 n :晉)，用 T表示木條長(zhǎng)為L(zhǎng)復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表：板長(zhǎng)L(cm)255080100120150周期計(jì)算值To/(s)0.701.001.271.411.551.73周期測(cè)量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01由上表可知，復(fù)擺的等效擺長(zhǎng) L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”)(3) 為了進(jìn)一步定量研究，同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 所選坐標(biāo)如上圖所示.請(qǐng) 在坐標(biāo)紙上作出 T

13、To圖線，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出 gHU2 =(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中 L等是木條長(zhǎng)為L(zhǎng)時(shí)的等效擺長(zhǎng).T = 2叭丹 )【答案】(1)錯(cuò)誤 大于(3)1.16，圖線如下圖.甲（填“變大”、“不變”或“變小”11. （1）在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖1 39甲、乙所示.測(cè)量方法正確的是 （選填“甲”或“乙”）.（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖1 3 10所示光敏電阻與某一自動(dòng)記錄相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線

14、如圖1 3 11所示，則該單擺的振動(dòng)周期為 .若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用直徑是原小球直徑 2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該單擺的周期將 （填“變大”、“不變”或“變小”），圖1 3 11中的At將XAnrnri11111r1 o 片fi+ijf|+2r r圖 1 - 3 11解析：通過(guò)R隨t的變化圖象可知，單擺半個(gè)周期的時(shí)間為（ti+ to） ti= to,所以單擺的周期為2to.當(dāng)換用直徑為原來(lái) 2倍的小球做實(shí)驗(yàn)時(shí)，該單擺的擺長(zhǎng)將會(huì)變大，周期T將會(huì)變大.At表示小球通過(guò)光敏電阻與激光器之間的時(shí)間，當(dāng)擺球直徑變大時(shí)，通過(guò)的時(shí)間將變 大.答案：乙（2）2to變大 變大12. 假設(shè)我們已經(jīng)進(jìn)

15、入了航天時(shí)代，一個(gè)由三個(gè)高中學(xué)生組成的航天興趣小組正乘外星科學(xué)家考察飛船前往 X星球，準(zhǔn)備用攜帶的下列器材測(cè)量X星球表面的重力加速度 gX，這些器材是：A. 鉤碼一盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等B. 重錘一個(gè)，質(zhì)量未知C. 帶孔金屬小球一個(gè)，直徑已知為dD. 太陽(yáng)能電池板一塊，輸出直流電壓可滿足任何要求E. 無(wú)彈性絲線若干根F. 導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)若干G. 刻度尺1把H. 測(cè)力計(jì)1個(gè)I .天平1臺(tái)含砝碼1盒J .打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1臺(tái)（含復(fù)寫(xiě)紙片、紙帶）K.電子秒表1個(gè)L. 帶有光控計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)平板一塊，在平板兩端各有一個(gè)光控門(mén)，同時(shí)還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、重錘線、滑塊，該器材可用來(lái)測(cè)量物體從一個(gè)光控門(mén)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)光控門(mén)的時(shí)間M.支架：能滿足實(shí)驗(yàn)所需的固定作用到達(dá)X星球后，三位學(xué)生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復(fù)選用)，用不同的方法各自獨(dú)立地測(cè)出了重力加速度gx的值?，F(xiàn)請(qǐng)你完成他們所做的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：(已經(jīng)完成)器材有：AHI(2) 主要的實(shí)驗(yàn)步驟是： 選取一個(gè)合適的鉤碼，用天平測(cè)出質(zhì)量m 用測(cè)力計(jì)測(cè)出該鉤碼的生力F(3) 計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為gx m實(shí)驗(yàn)