課時把關(guān)練高中物理選擇性RJ第2章第5節(jié)實驗用單擺測量重力加速度

課時把關(guān)練第5節(jié)實驗：用單擺測量重力加速度1.利用如圖1所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”的實驗．圖1圖2(1)實驗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．時鐘G．10分度的游標(biāo)卡尺H．最小刻度為毫米的米尺選擇游標(biāo)卡尺和米尺后，還需要從上述器材中選擇________(填寫器材前的字母)．(2)用10分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，如圖2所示，讀出小球直徑的值為_______mm.(3)將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂．用米尺測量擺線長度為l，小球在豎直平面內(nèi)小角度平穩(wěn)擺動后，測得小球完成n次全振動的總時間為t，請寫出重力加速度的表達式g＝________.(用l，d，n，t表示)(4)正確操作后，根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)計算出實驗所在處的重力加速度值，比較后發(fā)現(xiàn)：此值比北京的重力加速度值略小，則實驗所在處的地理位置與北京的主要不同點可能是____________________(寫出一條即可)．2.一位同學(xué)用單擺測量重力加速度，他將單擺掛起后，進行了如下操作。請指出下列步驟中遺漏或錯誤的地方，并加以改正。（1）測擺長l：用刻度尺量出擺線的長度。（2）測周期T：將小球拉起，由靜止釋放，在小球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將本次通過最低點記為第1次；接著一直數(shù)到小球第60次通過最低點時，按下秒表停止計時；讀出這段時間t，算出單擺的周期T=t60（3）將所測得的l和T代入公式T=2πl(wèi)g，算出g，3.某同學(xué)在做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗時，測量了5種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄數(shù)據(jù)如下：擺長l/m0.50000.80000.90001.00001.2000周期T/s1.421.791.902.002.20T2/s22.023.203.614.004.84（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出T2l圖像；（2）求此圖像的斜率；（3）由此圖像求重力加速度。4.北京和廣州的兩位同學(xué)，分別探究單擺的周期T與擺長l的關(guān)系，通過網(wǎng)絡(luò)交流繪制了T2l圖像，如圖（a）所示。（1）北京的同學(xué)所測實驗結(jié)果可能對應(yīng)的圖像是A和B中的哪一個？請說明理由。（2）廣州的同學(xué)還繪制了不同擺長的單擺的振動圖像，如圖（b）所示。由圖可知兩單擺擺長之比la5.如圖所示，某同學(xué)利用雙線擺和光電計數(shù)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｒ阎扛鶓揖€長為d，兩懸點間相距s，金屬小球半徑為r，AB為光電計數(shù)器。現(xiàn)將小球垂直于紙面向外拉動，使懸線偏離豎直方向一個較小的角度并由靜止釋放，同時，啟動光電計數(shù)器。當(dāng)小球第一次經(jīng)過圖25中虛線（光束）位置O時，由A射向B的光束被擋住，計數(shù)器計數(shù)一次，顯示為“1”，同時計時器開始計時。然后每當(dāng)小球經(jīng)過點O時，計數(shù)器都計數(shù)一次。當(dāng)計數(shù)器上顯示的計數(shù)次數(shù)剛好為n時，所用的時間為t，由此可知：（1）雙線擺的振動周期T=，雙線擺的等效擺長L=。（2）依據(jù)公式g=代入周期T和等效擺長L的值，即可求出重力加速度。（3）該同學(xué)在實驗中，測量5種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄數(shù)據(jù)見下表。實驗次數(shù)12345L/m0.500.800.901.001.20T/s1.411.791.902.012.19T2/s21.993.203.614.004.80以L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，在圖26中作出T2L圖像，并利用此圖像求得重力加速度g=m/s2。（保留三位有效數(shù)字）課時把關(guān)練第5節(jié)實驗：用單擺測量重力加速度參考答案1.(1)ACE(2)17.6(3)eq\f(4π2n2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l＋\f(d,2))),t2)(4)實驗所在處比北京緯度低或海拔高(其他答案合理也可)解析：(1)擺線的長度不能伸長，所以擺線選擇長約1m的細(xì)線，擺球選擇質(zhì)量大體積小的球，所以選擇直徑約2cm的均勻鐵球，實驗中需要用秒表測量單擺擺動的時間，從而得出周期，故選A、C、E.(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.1×6mm＝0.6mm，則小球直徑為17.6mm.(3)單擺的擺長L＝l＋eq\f(d,2)，單擺的周期T＝eq\f(t,n)，根據(jù)T＝2πeq\r(\f(L,g))得：g＝eq\f(4π2L,T2)＝eq\f(4π2n2\b\l