高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題12機(jī)械振動光學(xué)實(shí)驗(yàn)12用單擺測定重力加速度課后提能演練

專題十二實(shí)驗(yàn)十二知識鞏固練1．(多選)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是()A．適當(dāng)加長擺線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)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動的周期【答案】AC2．某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長78.50cm，擺球直徑2.0cm.然后將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上，實(shí)驗(yàn)中測量快速變化的力，懸線上拉力F的大小隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示．(1)該擺擺長為________cm.(2)該擺擺動周期為______s.(3)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為________m/s2.(4)如果測得g值偏小，可能原因是()A．測擺線長時(shí)擺線拉得過緊B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定好，擺動中出現(xiàn)松動C．計(jì)算擺長時(shí)，忘記了加小球半徑D．讀單擺周期時(shí)，讀數(shù)偏大【答案】(1)79.50(2)1.8(3)9.68(4)BCD【解析】(1)擺長＝擺線長＋小球半徑＝78.50cm＋1.0cm＝79.50cm.(2)由F－t變化圖線，可知T＝1.8s.(3)g＝eq\f(4π2l,T2)＝eq\f(4×3.142×79.50,1.82)cm/s2≈9.68m/s2.(4)由g＝eq\f(4π2l,T2)，可知g值偏小的可能原因是l的測量值偏小，也可能是T值偏大，A錯(cuò)誤，B、C、D正確．3．在利用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，由單擺做簡諧運(yùn)動的周期公式得到g＝eq\f(4π2l,T2).只要測出多組單擺的擺長l和運(yùn)動周期T，作出T2－l圖像，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋碚撋蟃2－l圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示．(1)造成圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_________________________________________；(2)由圖像求出的重力加速度g＝________m/s2(取π2＝9.87)．【答案】(1)漏加小球半徑(2)9.874．實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．(1)實(shí)驗(yàn)前他們根據(jù)單擺周期公式導(dǎo)出了重力加速度的表達(dá)式g＝eq\f(4π2L,T2)，其中L表示擺長，T表示周期．對于此式的理解，四位同學(xué)說出了自己的觀點(diǎn)：同學(xué)甲：T一定時(shí)，g與L成正比．同學(xué)乙：L一定時(shí)，g與T2成反比．同學(xué)丙：L變化時(shí)，T2是不變的．同學(xué)?。篖變化時(shí)，L與T2的比值是定值．其中觀點(diǎn)正確的是同學(xué)________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．(2)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：A．長約1m的細(xì)線 B．長約1m的橡皮繩C．直徑約2cm的均勻鐵球 D．直徑約5cm的均勻木球E．秒表 F．時(shí)鐘G．最小刻度為毫米的米尺實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇：________(填寫器材前面的字母)．(3)他們將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂(如圖所示)．用刻度尺測量懸點(diǎn)到______之間的距離記為單擺的擺長L.(4)在小球平穩(wěn)擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時(shí)間t，則單擺的周期T＝__________.(5)如果實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是g＝10.09m/s2，比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎荡?，分析可能是哪些不?dāng)?shù)膶?shí)際操作造成這種結(jié)果，寫出其中一種：_____________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)丁(2)ACE(3)小球球心(4)eq\f(t,n)(5)可能是振動次數(shù)n計(jì)多了；可能是測量擺長時(shí)從懸點(diǎn)量到了小球底部；可能在計(jì)時(shí)的時(shí)候秒表開表晚了(合理即可)【解析】(1)因?yàn)間是定值，則L變化時(shí)，L與T2的比值是定值，丁同學(xué)觀點(diǎn)正確．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及要求易知，他們還需要從上述器材中選擇：A．長約1m的細(xì)線；C．直徑約2cm的均勻鐵球；E.秒表．(3)用刻度尺測量懸點(diǎn)到小球球心之間的距離記為單擺的擺長L.(4)單擺的周期T＝eq\f(t,n).(5)可能是振動次數(shù)n計(jì)多了；可能是測量擺長時(shí)從懸點(diǎn)量到了小球底部；可能在計(jì)時(shí)的時(shí)候秒表開表晚了．綜合提升練5．某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素．(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示．這樣做的目的是________(填字母代號).A．保證擺動過程中擺長不變B．可使周期測量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球最低端的長度L＝0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為______mm，單擺擺長為______m.(3)下列振動圖像真實(shí)地描述了對擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動的圖像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是__________(填字母代號)．ABCD【答案】(1)AC(2)12.00.9930(3)A【解析】(1)橡皮的作用是使擺線擺動過程中懸點(diǎn)位置不變，從而保障擺長一定，同時(shí)又便于調(diào)節(jié)擺長，A、C說法正確．(2)根