2023版高三一輪總復(fù)習(xí)物理（新教材新高考）實(shí)驗(yàn)針對(duì)訓(xùn)練9用單擺測(cè)量重力加速度的大小

1、 實(shí)驗(yàn)針對(duì)訓(xùn)練(九)1在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑的操作如圖甲、乙所示。測(cè)量方法正確的是_(選填“甲”或“乙”)。甲乙(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)的最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖丙所示。光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化圖像如圖丁所示，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_(選填“變大”“不變”或“變小”)，圖丁中的t將_(選填“變大”“不變”

2、或“變小”)。丙丁解析(1)游標(biāo)卡尺應(yīng)該用兩外測(cè)量爪對(duì)齊的地方測(cè)量，正確的是題圖乙。(2)一個(gè)周期內(nèi)小球應(yīng)該兩次經(jīng)過最低點(diǎn)，使光敏電阻的阻值發(fā)生變化，故周期為t12t0t12t0；小球的直徑變大后，擺長(zhǎng)變長(zhǎng)，根據(jù)T2eq r(f(l,g)可知，周期變大，每次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)小球的擋光時(shí)間變長(zhǎng)，即t變大。答案(1)乙(2)2t0變大變大2在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)測(cè)量擺線長(zhǎng)度的器材是 _(選填“卷尺”或“米尺”)；(2)測(cè)出擺長(zhǎng)后，在擺線偏離豎直方向5位置釋放小球，小球經(jīng)過_時(shí)開始計(jì)時(shí)，用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期 Teq f(t,n)。若擺角從 5改為 3，單擺

3、的周期會(huì)_(選填“變大”“不變”或“變小”)。甲乙(3)某同學(xué)用細(xì)線和鐵鎖制成一個(gè)單擺，如圖甲所示。他測(cè)得懸點(diǎn)到小鐵鎖下端的距離L，然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個(gè)小角度由靜止釋放，測(cè)出振動(dòng)周期 T。多次改變懸線長(zhǎng)并重復(fù)上面操作，得到多組L、T的數(shù)據(jù)，作出T2L圖像如圖乙所示。若圖像的斜率為k，截距為L(zhǎng)0，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開；小鐵鎖的重心到其下端的距離為_。解析(1)測(cè)量擺線長(zhǎng)度的器材是米尺。(2)測(cè)出擺長(zhǎng)后，在擺線偏離豎直方向5位置釋放小球，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)；單擺的周期與振幅或擺角大小無關(guān)，則若擺角從5改為3，單擺的周期不變。(3)設(shè)鐵鎖重心到鐵鎖底端的距離為a，則根據(jù)單擺的周期公

4、式T2 eq r(f(La,g)，變形可得T2eq f(42,g)Leq f(42a,g)， 結(jié)合T2L 圖像可知eq f(42,g)k，解得geq f(42,k)，aL0。答案(1)米尺(2)最低點(diǎn)(平衡位置)不變(3)eq f(42,k)L03如圖甲所示，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室做“探究周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。甲乙(1)若用秒表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，請(qǐng)寫出周期的表達(dá)式T_。(2)若利用拉力傳感器記錄拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系，由圖乙可知，該單擺的周期T_ s。(3)在多次改變擺線長(zhǎng)度測(cè)量后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出周期與擺線長(zhǎng)度的關(guān)系(T2-L)圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程T2kLb，由此可以知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_，擺球半徑r_(用k、b、表示)。解析(1)單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，則周期的表達(dá)式Teq f(t,n)。(2)單擺擺動(dòng)過程中，每次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)拉力最大，每次經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)拉力最小，拉力變化的周期為1.0 s，故單擺的擺動(dòng)周期為2.0 s。(3)根據(jù)T2eq r(f(l,g) 得T2eq f(42,g)l，知圖線的斜率keq f(42,g)，因此geq f(42,k)；而lLr