高考物理一輪復習課時限時練：探究單擺周期與擺長之間的關(guān)系、用單擺測量重力加速度

1、探究單擺周期與擺長之間的關(guān)系、用單擺測量重力加速度課時限時練1.(多選)(2020湖北武漢市五月質(zhì)檢)在用單擺測量重力加速度的實驗中，下列說法正確的是()A.盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球B.用刻度尺測量擺線的長度，將其作為單擺的擺長C.為方便測量，可以讓單擺的振幅盡可能大D.釋放擺球，當擺球經(jīng)過平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間t，則單擺的周期Teq f(t,50)2. (2020山東威海市模擬考試)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)需要記錄的數(shù)據(jù)有：小鋼球的直徑d、_、擺長L、30次全振動的總時間t和周期T；(2)用標準游標卡尺測小鋼球的直徑如圖所示，則直徑d為_ m

2、m；圖(3)如圖所示，某同學由測量數(shù)據(jù)作出LT2圖線，根據(jù)圖線求出重力加速度g_ m/s2(已知29.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。圖3.(2020北京市東城區(qū)上學期期末)實驗小組的同學用如圖所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。圖(1)實驗室有如下器材可供選用：A.長約1 m的細線B.長約1 m的橡皮繩C.直徑約2 cm的鐵球D.直徑約2 cm的塑料球E.米尺F.時鐘G.停表實驗時需要從上述器材中選擇：_(填寫器材前面的字母)。(2)在挑選合適的器材制成單擺后他們開始實驗，操作步驟如下：將單擺上端固定在鐵架臺上。測得擺線長度，作為單擺的擺長。在偏角較小的位置將小球由靜止釋放。記錄小球完成

3、n次全振動所用的總時間t，得到單擺振動周期Teq f(t,n)。根據(jù)單擺周期公式計算重力加速度的大小。其中有一處操作不妥當?shù)氖莀(填寫操作步驟前面的序號)。(3)發(fā)現(xiàn)(2)中操作步驟的不妥之處后，他們做了如下改進：讓單擺在不同擺線長度的情況下做簡諧運動，測量其中兩次實驗時擺線的長度l1、l2和對應(yīng)的周期T1、T2，通過計算也能得到重力加速度大小的測量值。請你寫出該測量值的表達式g_。(4)實驗后同學們進行了反思。他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無關(guān)，而實驗中卻要求擺角較小。請你簡要說明其中的原因_。4. (2020浙江杭州二中上學期選考模擬)在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中，由單擺做簡

4、諧運動的周期公式得到geq f(42l,T2)。只要測出多組單擺的擺長l和運動周期T，作出T2l圖像，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣?。理論上T2l圖像是一條過坐標原點的直線，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示。圖(1)造成圖像不過坐標點的原因可能是_；(2)由圖像求出的重力加速度g_ m/s2(取29.87)；(3)如果測得的g值偏小，可能的原因是_。A.測擺線時擺線拉得過緊B.先測擺長，再測周期，在測周期時，上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C.開始計時時，停表過遲按下D.實驗時誤將49次全振動數(shù)為50次5.在“用單擺測量重力加速度”的實驗中：(1)擺動時偏角滿足的條件是偏角小于

5、5，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應(yīng)是經(jīng)過最_(填“高”或“低”)點的位置，且用停表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期。圖甲中停表示數(shù)為一單擺全振動50次所用的時間，則單擺振動周期為_。(2)用最小刻度為1 mm的刻度尺測擺長，測量情況如圖乙所示。O為懸掛點，從圖乙中可知單擺的擺長為_ m。(3)若用L表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達式為g_。(4)考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后，學生甲說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當于重力加速度變小，因此振動周期變大?！睂W生乙說：“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變”，這兩個學生

6、中_。A甲的說法正確B乙的說法正確C兩學生的說法都是錯誤的6.物理實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗。(1)下列振動圖像真實地描述了對擺長約為1 m的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標原點O為計時起點，A、B、C均為30次全振動的圖像，已知sin50.087，sin150.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是_(填字母代號)。(2)某同學利用單擺測重力加速度，測得的g值與真實值相比偏大，可能的原因是_。A測擺長時記錄的是擺線的長度B開始計時時，停表過早按下C擺線上端未牢固地系于懸點，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了D實驗中誤將29次全振動數(shù)記為30次7.(2020海

7、南高考節(jié)選) 滑板運動場地有一種常見的圓弧形軌道，其截面如圖，某同學用一輛滑板車和手機估測軌道半徑R(滑板車的長度遠小于軌道半徑)。主要實驗過程如下：用手機查得當?shù)氐闹亓铀俣萭；找出軌道的最低點O，把滑板車從O點移開一小段距離至P點，由靜止釋放，用手機測出它完成n次全振動的時間t，算出滑板車做往復運動的周期T_；將滑板車的運動視為簡諧運動，則可將以上測量結(jié)果代入公式R_(用T、g表示)計算出軌道半徑。答案1. AD2. (1)擺線長l(2)18.6 mm(3)9.66(9.609.70)3. (1)ACEG(2)(3)eq f(42（l1l2）,Teq oal(2,1)Teq oal(2,2)(4)T2eq r(f(l,g)是單擺做簡諧運動的周期公式，當擺角較小時才可以將單擺的