2020高考物理 第12章第3讲 探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度③课后限时作业 新人教版

单摆的运动 用单摆测定重力加速度 一、选择题(每小题6分，共12分)1对于用单摆测定重力加速度的实验，下列说法中正确的是()A摆长应为摆线长加上小球直径B小球应在同一竖直平面内振动，摆角不大于10C计时起点应选小球通过平衡位置时D用秒表测3050次全振动的时间，计算出平均周期【解析】摆长应为摆线长加小球的半径，故A错单摆只在小球面一平面内振动，且摆角不大于10时，小球才做简谐运动，B正确从平衡位置计时，且多测几次取平均值测量的周期误差较小，故C、D正确【答案】B、C、D2在用单摆测重力加速度的实验中，实际上要改变摆长多次测量，求g的平均值下表是甲、乙两个同学设计的记录计算表，你认为正确的是()次数1234平均值LTG甲次数1234平均值LTg乙A只能是甲B只能是乙C甲、乙均可 D甲、乙均不可【解析】在做一次实验时，必须保持摆长不变，而把几次实验中不同摆的摆长取平均没有意义同样，几次实验中摆长不同时，其摆动周期不同，利用几次的周期取平均值也没有意义，故图表中只能取乙，即B正确【答案】B二、非选择题(共48分)3(8分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，选用的器材有：_.(只填序号)A带夹子的铁架台 B带小孔的实心木球C带小孔的实心钢球 D秒表E长约1 m的细线 F长约10 cm的细线G毫米刻度的米尺 H游标卡尺I螺旋测微器 J天平【解析】单摆振动时，要求空气阻力远小于摆球的重力这样，在摆球外形一样大小时，摆球密度越大，越是符合这种要求，故选用小钢球而不选木球又因要求单摆接近理想模型即用无质量不可伸缩的线拴一质点，所以线的长度应远大于摆球直径，故选长1 m的而不用长0.1 m的细线【答案】A、C、D、E、G、H4(9分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.50 cm，摆球直径2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，如图所示，则(1)该摆摆长为_ cm，秒表读数为_ s.(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是()A测摆线时摆线拉得过紧B摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，停表过迟按下D实验时误将49次全振动数为50次【解析】本题要求真正掌握摆长的概念，能应用秒表读数，会应用公式g42l/T2分析造成实验误差的原因由摆长应等于摆线长与摆球半径之和得：97.50 cm1.00 cm98.50 cm，秒表读数t总90 s9.8 s99.8 s.由公式g42l/T2可知：A项是使l变大，测得g值偏大；B项导致周期T偏大，使g值偏小；C、D项导致周期T偏小，使g值偏大【答案】(1)98.5099.8(2)B5(16分)单摆测定重力加速度的实验中：(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d_mm.(2)接着测量了摆线的长度为l0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g_(用题目中的物理量表示)(3)某小组改变摆线长度l0，测量了多组数据在进行数据处理时，甲同学把摆线长l0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T2l0图象后求出斜率，然后算出重力加速度两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲_，乙_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)6(15分)下面是“用单摆测定重力加速度”实验中获得的有关数据：摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.22.53.24.5(1)利用上述数据在坐标图中描出l-T2图象(2)利用图象，取T20.1423.95 s2.求出重力加速度