單擺實驗：測量重力加速度限時練-高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

設計人：高中物理演員高二物理第=PAGE4*2-17頁（共=NUMPAGES4*28頁）高二物理第=PAGE4*28頁（共=NUMPAGES4*28頁）TIME\@"h:mm:ssam/pm"9:08:39AMDATE\@"M/d/yyyy"1/15/20232.4.2單擺實驗：測量重力加速度時間：45分鐘分值：100分姓名：____________分數(shù)：__________選擇題1．(多選)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為減小誤差()A．應選質(zhì)量小的球做擺球B．先使擺球擺動幾次，從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時C．用停表測出30～50次全振動的時間，計算出平均周期D．在測量擺線長度時，對安裝好的單擺，要用力拉緊擺線后再測量2．（多選）利用單擺測重力加速度時，若測得g值偏大，則可能是因為()A．單擺的擺球質(zhì)量偏大B．測量擺長時，擺長為懸線長加小球的直徑C．測量周期時，把n次全振動誤認為是(n＋1)次全振動D．測量周期時，把n次全振動誤認為是(n－1)次全振動3.用單擺測定重力加速度,根據(jù)的原理是()A.由g=QUOTE看出,T一定時,g與l成正比B.由g=QUOTE看出,l一定時,g與T2成反比C.由于單擺的振動周期T和擺長l可用實驗測定,利用g=QUOTE可算出當?shù)氐闹亓铀俣菵.同一地區(qū)單擺的周期不變,不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比4．在“用單擺測定重力加速度”實驗中，下列操作正確的是（）A．須選用輕且不易伸長的細線 B．須選用密度和直徑都較小的擺球 C．擺長必須大于1m，擺角必須小于5° D．如果用DIS實驗系統(tǒng)做實驗，光電門應放在擺球擺動過程的最高點5．在利用單擺測定重力加速度的實驗中，下列說法正確的是（）A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時 B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為 C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大 D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小6．（多選）某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗．他測得的g值偏小，可能的原因是（）A．測擺線長時擺線拉得過緊 B．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)了松動，使擺線長度增加了 C．開始計時時，秒表提前按下 D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次7．擺長為l的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時(即取作t＝0)，當振動至t＝eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))時，擺球恰具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是下圖中的()8.（多選）下列關(guān)于單擺周期的說法正確的是()A.用一個裝滿沙的漏斗和長細線做成一個單擺,在擺動時沙從漏斗中緩慢漏出,周期不變B.當升降機向上勻加速運動時(a<g)單擺的周期小于電梯勻速運動時單擺的周期C.將擺由赤道移到北極,單擺振動周期減小D.將單擺的擺角由5°增加到10°(不計空氣阻力),單擺的周期減小9.（多選）如圖所示,一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M與N,它們只能在圖示平面內(nèi)擺動,某一瞬間出現(xiàn)圖示情景,由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是()A.車廂做勻速直線運動,M在擺動,N靜止B.車廂做勻速直線運動,M在擺動,N也在擺動C.車廂做勻速直線運動,M靜止,N在擺動D.車廂做勻加速直線運動,M靜止,N也靜止10.將一個擺鐘由甲地移至乙地，發(fā)現(xiàn)擺鐘變慢了，其原因和調(diào)整的方法分別為A．，將擺長縮短B．，將擺長加長C．，將擺長縮短D．，將擺長加長11.在選項圖所示的裝置中,可視為單擺的是()A. B. C. D.12.如圖所示,在光滑水平面上的彈簧振子,彈簧形變的最大限度為20,圖示位置是彈簧振子的平衡位置。若將振子向右拉動5后由靜止釋放,經(jīng)0.5振子第一次回到位置,關(guān)于該彈簧振子,下列說法正確的是(

)

A.該彈簧振子的振動頻率為1

B.若向右拉動10后由靜止釋放,經(jīng)1.0振子第一次回到位置

C.若向左推動8后由靜止釋放,兩次經(jīng)過位置的時間間隔是2

D.若在位置給振子任意一個向左或向右的初速度,只要位移不超過20,總是經(jīng)過0.5速度就降為013.—彈簧振子做簡諧運動,其振動圖象如圖所示,那么在和(是極短的時間)兩時刻,振子的①速度相同;②加速度相同;③相對平衡位置的位移相同;④振動的能量相同.以上選項中正確的是(

)A.①②

B.②③

C.③④

D.①④14.一個彈簧振子經(jīng)、兩點時速度相同,從到經(jīng)歷的最短時間為0.2,再從到的時間為0.3,則振子的周期為(

)A.1B.0.8C.0.6D.1.215.圖甲所示是演示簡諧運動圖象的裝置,當漏斗下面的薄木板被勻速地拉出時,振動著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時間變化的關(guān)系。板上的直線代表時間軸,圖乙中是兩個擺中的沙在各自板上形成的曲線,若板和板拉動的速度和的關(guān)系為,則板、上曲線所代表的周期和的關(guān)系為(

)

A.B.C.D.16．（多選）如圖所示，質(zhì)量為M的物塊鉤在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端，構(gòu)成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運動，振幅為A,最大動能Ek．在運動過程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上，第一次是當M運動到平衡位置O處時放在上面，第二次是當M運動到最大位移處C處時放在上面，觀察到第一次放后的振幅為A1，最大動能Ek1,第二次放后的振幅為A2最大動能Ek2，則振幅與最大動能關(guān)系正確的是（）A．A1＝A2＝A B．A1＜A2＝A C．Ek>Ek2=Ek1 D．Ek=Ek2>Ek117．如圖所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的．物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0．當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A___A0，T__T0．（）A．小于大于 B．小于小于 C．大于大于 D．大于小于18．一單擺的擺長為90cm，擺球在t＝0時刻正從平衡位置向右運動，（g取10m/s2），則在t＝1s時擺球的運動情況是（）A．正向左做減速運動，加速度正在增大 B．正向左做加速運動，加速度正在減小 C．正向右做減速運動，加速度正在增大 D．正向右做加速運動，加速度正在減小19.如圖所示，曲面AOB是一段半徑為2m的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于O點，AO弧長1cm?，F(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端A和BO弧的中點由靜止釋放，到達底端O的速度分別為v1和v2，所經(jīng)歷的時間分別是t1和t2，比較大小正確的是（）A.v1>v2，t1=t2B.v1=v2，t1=t2C.A.v1>v2，t1>t2D.A.v1<v2，t1<t2二、實驗題1.在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時：用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是g=______.

如果已知擺球直徑為2.0cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖甲所示，那么單擺擺長是_________.

如果測定了40次全振動的時間如圖乙所示，那么秒表讀數(shù)是________s，單擺的擺動周期是________s.乙乙2．某同學用圖甲所示的裝置研究單擺運動的規(guī)律，讓擺球在豎直平面內(nèi)擺動，用力傳感器得到細線對擺球拉力F的大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示，小球經(jīng)過最低點時為計時起點。（1）下列說法正確的有______；A．擺角要應盡可能大B．擺線應適當長些C．擺球應選擇密度大、體積小的實心金屬小球（2）由圖乙可知該單擺的運動周期為______s，該同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖丙所示，其讀數(shù)為______mm。3．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：（1）為了盡量減小實驗誤差，以下做法正確的是__________；A．選用輕且不易伸長的細線組裝單擺B．選用密度和體積都較小的擺球組裝單擺C．使擺線偏離平衡位置的角度不大于5°D．選擇最大位移處作為計時起點（2）用停表記錄了單擺振動50次所用的時間如圖所示，停表讀數(shù)為_________s。（3）一位同學在實驗中誤將49次全振動計為50次，其它操作均正確無誤，然后將數(shù)據(jù)代入單擺周期公式求出重力加速度g，則計算結(jié)果比真實值____________。（選填“偏大”或“偏小”）4．班里同學春游時，發(fā)現(xiàn)一棵三位同學都合抱不過來的千年古樹，他們想知道這顆古樹的大小。由于他們未帶卷尺，只備有救生繩（較輕較細），于是他們利用單擺原理對古樹的直徑進行粗略測量。他們用救生繩繞樹一周，截取長度等于樹干周長的一段（已預留出打結(jié)部分的長度），然后在這段救生繩的一端系一個小石塊。接下來的操作步驟為：Ⅰ．將截下的救生繩的另一端固定在一根離地足夠高的樹枝上；Ⅱ．移動小石塊，使伸直的救生繩偏離豎直方向一個小的角度（小于5°），然后由靜止釋放，使小石塊在同一豎直面內(nèi)擺動；Ⅲ．從小石塊經(jīng)過平衡位置（已經(jīng)選定參考位置）開始，用手機中的“秒表”軟件計時（記為第0次經(jīng)過平衡位置），至小石塊第n次經(jīng)過平衡位置，測出這一過程所用的總時間為t，計算出小石塊擺動的周期T。（1）根據(jù)步驟Ⅲ，可得小石塊擺動的周期______；（2）查得該地區(qū)同緯度海平面的重力加速度為g，可得該樹干的直徑______。5.將一單擺裝置豎直懸掛于某一懸點，其中懸線的上部分在帶孔的薄擋板上面（單擺的下部分露于板外），如圖（甲）所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到擋板，如果本實驗的長度測量工具只能測量出擋板到擺球球心之間的距離l，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關(guān)系圖象，就可以通過此圖象得出懸點到擋板的高度h和當?shù)氐闹亓铀俣龋?）現(xiàn)有如下測量工具：A．時鐘；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本實驗所需的測量工具有；（填測量工具代號）（2）在實驗中，有三名同學分別得到了T2