2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)十三用單擺測(cè)定重力加速度押題專(zhuān)練

1、實(shí)驗(yàn)十三用單擺測(cè)定重力加速度1.在用單擺測(cè)定重力加速度時(shí)，擺球應(yīng)選用（）A.半徑為 1 cm 的木球B.半徑為 1 cm 的鋁球答案：D解析：鋼球密度大，同樣的體積更重，符合單擺測(cè)好2.為了提高周期的測(cè)量精度，下列做法可取的是A.在平衡位置啟動(dòng)秒表，完成一次全振動(dòng)計(jì)時(shí)結(jié)束B(niǎo). 在最大位移處啟動(dòng)秒表，第一次回到這一位置結(jié)束計(jì)時(shí)C. 在平衡位置啟動(dòng)秒表，完成30 次全振動(dòng)計(jì)時(shí)結(jié)束D. 在最大位移處啟動(dòng)秒表，完成30 次全振動(dòng)計(jì)時(shí)結(jié)束答案：C解析：在平衡位置啟動(dòng)原因是：此時(shí)速度最大，易區(qū)分，計(jì)時(shí)誤差相對(duì)小，測(cè)30 次目的是多次 理由見(jiàn)解析，測(cè)量求平均值 .3.有粗細(xì)相同的棉線(xiàn)、絲線(xiàn)和鐵絲，在選取作為

2、單擺的擺繩時(shí)，應(yīng)選?。ǎ〢. 棉線(xiàn)，因?yàn)樗容^輕B. 絲線(xiàn)，因?yàn)樗容p又不易發(fā)生形變C. 鐵絲，因?yàn)樗^重且擺動(dòng)起來(lái)又容易穩(wěn)定D. 任意選取哪一種都一樣，因?yàn)閱螖[的擺動(dòng)周期僅與擺長(zhǎng)有關(guān)答案：BC.半徑為 1 cm 的空心鋼球D.半徑為 1 cm 的實(shí)心鋼球g 時(shí)對(duì)小球的要求，小一些、重一些（）-2 -解析：理想的里擺的擺線(xiàn)是 F 沒(méi)有俾縮和質(zhì)童的線(xiàn)段而實(shí)際IS況中擺線(xiàn)既有形變又有質(zhì)邑對(duì)實(shí)殮結(jié)果有一定的影響相對(duì)而言，絲線(xiàn)更符合條件，棉線(xiàn)差在形變上，而錢(qián)絲太重了會(huì)造成實(shí)際擺的重心上移，影響擺妖測(cè)量的準(zhǔn)確度一4.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A.在擺長(zhǎng)和時(shí)間的測(cè)

3、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(xiàn)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)值偏大答案：AC解析：對(duì)于單擺重力加速度的實(shí)殮，重力加速度表達(dá)式滬零，由于與周期是平方關(guān)系，它若有誤差，在平方后會(huì)更犬，所決時(shí)間的測(cè)量影響更大些選A.另外，如果振動(dòng)次數(shù)多數(shù)了一沫,會(huì)造成周期的 測(cè)量值變小，重力抑速度測(cè)童值變大，C也對(duì);若擺長(zhǎng)未加小球的半徑，將使擺長(zhǎng)的測(cè)量值變小，呂值變小,D項(xiàng)錯(cuò)一5. 某學(xué)生利用單擺測(cè)定重力加速度，在以下各實(shí)驗(yàn)步驟中，有錯(cuò)誤的步驟是（）A

4、. 在未懸掛之前先測(cè)定好擺長(zhǎng)B. 測(cè)得的擺長(zhǎng)為 10 cmC. 將擺球拉離平衡位置，擺角約15后，讓其在豎直平面內(nèi)振動(dòng)D. 測(cè)單擺周期時(shí)，應(yīng)從擺球通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)答案：ABC解析：應(yīng)在懸掛好后，利用米尺來(lái)測(cè)量擺長(zhǎng)，A 錯(cuò).測(cè)出的擺長(zhǎng)不能是 10 cm,這樣 I 不滿(mǎn)足單擺條件 lR，B 錯(cuò).將擺球拉離平衡位置，擺角應(yīng)小于5，C 錯(cuò)，只有 D 正確6. 某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果測(cè)得的g 值偏小，可能的原因是（）A. 測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)擺線(xiàn)拉得過(guò)緊B. 擺線(xiàn)上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增大了C. 開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，遲按秒表D. 實(shí)驗(yàn)中誤將 49 次全振動(dòng)計(jì)為 50 次全振

5、動(dòng)答案：B-3 -4兀2|解析：因?yàn)?g= ，I測(cè)1真=g測(cè)g真，B 正確.對(duì)于 A:l測(cè)1真,g測(cè)g真對(duì)于 C:T測(cè)T真，g測(cè)g真對(duì)于 D:T測(cè)T真，g測(cè)g真7 在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議:-4 -A.適當(dāng)加長(zhǎng)擺線(xiàn)B. 質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C. 單擺偏離平衡位置的角度不能太大D. 當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是 _ .解析：?jiǎn)螖[實(shí)驗(yàn)的精確度取決于實(shí)殮裝置的理想化程度及相關(guān)物理重的測(cè)量精度.適當(dāng)加大擺線(xiàn)長(zhǎng)度 有利于把擺球看成質(zhì)點(diǎn)，在擺角小于理啲條件下，擺

6、球的空間位蚤變化較大，便于觀(guān)察，A對(duì).擺球體積 越犬，所受空汽阻力越大,對(duì)質(zhì)量相同的擺球其影響越大，B錯(cuò).擺角應(yīng)4吁10% C本實(shí)驗(yàn)采用累積 法測(cè)量周期，若僅測(cè)量一次全振動(dòng)，由于球過(guò)平衡位墨時(shí)速度較大，難以準(zhǔn)確記錄，且一次全振動(dòng)的時(shí)間 太短，偶然誤差校大，D錯(cuò).答案：AC8某同學(xué)測(cè)得g值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏大，其原因可能是（）A. 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)忘記加上小球半徑B. 振幅過(guò)小C. 將擺長(zhǎng)當(dāng)成了擺線(xiàn)長(zhǎng)和球直徑之和D. 擺動(dòng)次數(shù)多記了一次E.小球不是在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)F.擺球質(zhì)量過(guò)大，空氣阻力影響所致g,所以g=42，由g的表達(dá)式可知g測(cè)偏大的原因可能是I測(cè)偏大或T測(cè)偏小，可知 C D 正確，A 錯(cuò)；小球做圓

7、錐擺的周期T= 2n正確；因?yàn)閱螖[周期和振幅與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B、F 錯(cuò).答案：CDE9 某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)cm.0I2 cm1II11111111I篤-9T擺，故 E解析：因?yàn)門(mén)= 2n-5 -(1111It)小組成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有如下說(shuō)法，其中正確的是 _ .(填選項(xiàng)前的字母)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 為C.用懸線(xiàn)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D.選擇密度較小的擺球，測(cè)

8、得的重力加速度值誤差較小解析：由標(biāo)尺的勺孩燃在主尺上的位蚤讀出擺球直徑的整厘米數(shù)為口叫 標(biāo)尺中第條線(xiàn)與主尺 刻度對(duì)齊丿所以JS為0 06cm,所次擺球直徑為0.9m+0.0ticni=0.56cin.單擺應(yīng)從最低點(diǎn)計(jì)時(shí)，故A錯(cuò);因一個(gè)周期內(nèi)，單擺有2次通過(guò)最低點(diǎn)，故B錯(cuò)由片加熄野尸警，若用懸線(xiàn)的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，周期丁澤實(shí)擺長(zhǎng)偏大，故&偏大，亡對(duì)；因空氣阻力的 影響，選密度小的擺球，測(cè)得的嵐值誤差犬，D D 錯(cuò).答案：0.96C10.在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 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(xiě)在題后的橫線(xiàn)上.A.長(zhǎng) 1 m 左右的細(xì)

9、線(xiàn)B.長(zhǎng) 30 cm 左右的細(xì)線(xiàn)C.直徑 2 cm 的鉛球 D .直徑 2 cm 的鋁球E.停表 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_.(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)擺線(xiàn)偏開(kāi)豎直線(xiàn)的偏角要求是 _.解析：本實(shí)驗(yàn)的原理：振動(dòng)的單擺，當(dāng)擺角10。時(shí)，其振動(dòng)周期與擺長(zhǎng)的平方根成正比，與重力加速度的平方根成反比，而與偏角的大小(振幅)、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)周期公式為：T=2 冗、A，變換這個(gè)公式可得g= 4n2.因此，本實(shí)驗(yàn)中測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)I和振動(dòng)周期T,就VgI可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值，本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量重力加速度g的值，而非驗(yàn)證單擺的振動(dòng)規(guī)律因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用較長(zhǎng)的擺長(zhǎng)I，

10、這樣既能減小擺長(zhǎng)的測(cè)量誤差，又易于保證偏-6 -角0不大于 10,而且由于振動(dòng)緩慢，方便計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)，故選A.本實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)際擺要符合理論要求，擺長(zhǎng)要有1 m 左右，應(yīng)選用無(wú)彈性的細(xì)線(xiàn)，擺球直徑不要大于2 cm，應(yīng)選用較-7 -重的小球，故選 C.由于重力加速度g與周期的平方成反比，周期T的測(cè)量誤差對(duì)g的影響是較大的，所用計(jì)時(shí)工具應(yīng)選精確度高一些的，故選E.由于擺長(zhǎng)I應(yīng)是懸點(diǎn)到鉛球的上邊緣的距離I加上鉛球的半徑r.球半徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量出（也可由教師測(cè)出后提供數(shù)據(jù)），因此I應(yīng)讀數(shù)準(zhǔn)確到毫米位實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用米尺或鋼卷尺來(lái)測(cè)量，故選H.答案：（1）ACEH （2）小于 1011 下面是“用單擺測(cè)定重力加速

11、度”的實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：擺長(zhǎng)1/m0.50.60.81.1周期TV2.02.53.24.5（1）利用上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中作出IT2圖象（如下圖所示）0 00.8 L62A2A3.204*8利用圖象，取T2= 0.1X4 n2= 3.95 s2,求出重力加速度的值.解析：（1）圖象如圖所示.Q）由團(tuán)象中讀出:當(dāng)廠(chǎng)=3如H寸，匸097叫（03 0_93）則重力加速度=97riL-s2.答案：（1）圖象見(jiàn)解析2 2 2(2)9.7 m/s (9.6m/s 或 9.8m/s )12.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= 4nl/T.衛(wèi).0.8.64-211-8 -只要

12、測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)I和運(yùn)動(dòng)周期T,作出T2-1圖象，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 理 論上T2-I圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示.14,0T2ls2才；/cm- -I099(1)造成圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是 _ ;由圖象求出的重力加速度 g=_m/s2.(取n2= 9.87)解析：由單擺周期公式T2K/得廠(chǎng)=4哇由圖象知，當(dāng)匸0時(shí)說(shuō)明d偏小，是由于漏加小球半徑造成的.(2)由上式知宙=-二9 87答案：漏加小球半徑 (2)9.8714.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(xiàn)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)

13、50 次所用的時(shí)間如圖 1-3 6 所示則：圖 1 3 6(1)該擺擺長(zhǎng)為 _ cm,秒表的示數(shù)為 _如果他測(cè)得的 g 值偏小，可能的原因是()A. 測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)擺線(xiàn)拉得過(guò)緊B. 擺線(xiàn)上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增加了-9 -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：由擺長(zhǎng)公式 I = I + d/2，知 I = 98.50 cm = 0.985 0 m，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 t =短針讀數(shù)(ti) +長(zhǎng)針讀數(shù)(t2) = 3X30 s + 9.8 s= 99.8 s, 同時(shí)可求得周期 T.通過(guò)尸攀可知

14、8偏小的可能熄因有二一是擺長(zhǎng)1的測(cè)重值偏卜 即測(cè)量值彳吁實(shí)際值，可知A錯(cuò)，B正確；二是周期T的測(cè)量值偏大，如幵始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早援下秒表；停止計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)遲按下秒表 誤把H+1次全振動(dòng)數(shù)為E次等等由此可知0 D選項(xiàng)皆錯(cuò)J故正確答案為B.答案：(1)98.599.8 s (2)B時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng),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(2)從圖 1 3 7 可知，擺球直徑d的讀數(shù)為(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4n2n2|L+羅)g= 占一Z，讀出螺旋測(cè)微器的示數(shù)為4n2n2L+-1-(2)5.980(3)C圖 1 3 7A.懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)