2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第一章第五节用单摆测定重力加速度 Word版含解析.doc

2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第一章第五节用单摆测定重力加速度 Word版含解析基础过关1.某学生利用单摆测定重力加速度，在以下各实验步骤中有错误的是( )A.在未悬挂之前先测定好摆长B.测量摆长为10 cmC.将摆长拉离平衡位置，摆角约15后释放，让其在竖直平面内振动D.当摆球第一次通过平衡位置时，启动秒表开始计时，当摆球第三次通过平衡位置时，止动秒表，记下时间解析：摆长是悬点到小球球心的距离，应为先拴好单摆再测摆长，且摆线以约1 m为宜，故A、B错误，单摆只有在最大摆角小于10时，才近似认为是简谐运动，其周期才满足公式T=，故C错误；测周期时，应先测3050次全振动的时间，再计算出平均周期，且应以小球某次经过平衡位置时开始计时，故D也错误.答案：ABCD2.用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是( )A.摆球在水平面内做圆周运动B.测量摆长时，漏测摆球直径C.测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次通过平衡位置时止动秒表，读出经历时间t，得周期T=t/30，来进行计算D.单摆的最大摆角大于10解析：摆球在水平面内做圆锥摆动时，周期T=，说明摆球做圆锥摆动时，它的周期小于同样摆长的单摆的周期，代入公式g=，因为T减小，g增大，故A正确.漏测摆球直径和摆角偏大时，都会使得g的测量值偏小，故B、D不对，而C的周期算错了，按C中方法T=，所以测量的周期偏小，也使g值偏大，C也正确.答案：AC3.用单摆测定重力加速度，计时开始时，摆球位置因为( )A.速度最小处，可给计时带来方便 B.速度最大时，可给计时带来方便C.位移最大处，可尽量减小实验误差 D.平衡位置处，可尽量减小实验误差解析：因为在平衡位置处摆球的速度最大，通过平衡位置的时间非常短，在此刻计时，就非常准确，可减小时间的测量误差.答案：BD4.在发生下列情况时，单摆周期将增大的是( )A.适当缩短摆长 B.适当增加摆球质量C.把单摆从高山下移到平地 D.把单摆从北极移到赤道附近解析：单摆的周期公式：T=摆球的质量不会影响周期，故B错.缩短摆长会使周期减小，A错.平地比高山的重力加速度大，故周期变小，C错，赤道比北极重力加速度小，周期增加，D对.答案：D综合运用5.有五个同学做实验，各组实验数据列于下表，若每位同学用刻度尺测长度，用秒表测时间的技术水平都一样，那么_组测量结果更准确，由此计算出的重力加速度的大小约为_.实验条件、数据记录表格组别摆球材料最大摆角摆长(m)全振动次数所测时间(s)A木50.411023.6B铅40.505087.2C铁40.805090.0D铜150.603070.8E铅100.803071.8解析：A组不能满足实验中如下条件：(1)应用质量较大球作摆球，使实际摆更接近理论上的单摆；(2)摆线长应在1 m左右；(3)全振动次数应在3050 次之间.B组同上D组不能满足利用单摆周期公式T=来测g=，要求摆角要小于10，摆线长也略短，不满足实验要求，测量摆线长的相对误差也要大一些.E组同上.C组正确，将数据代入公式g=可得g=9.74 m/s2答案：C；9.74 m/s26.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T 计算重力加速度的公式是g=_.如果已知摆球直径为2.00 cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1-5-4(a)所示，那么单摆摆长是_.如果测定了40次全振动的时间如图1-5-4(b)中秒表所示，那么秒表读数是_s，单摆的摆动周期是_s.解析：由实验原理和单摆的周期公式T=知g=.摆球的直径d=2.00 cm.故摆长l=88.40 cm-cm=87.40 cm，秒表的读数t=75.2 s.故单摆的振动周期T=1.88 s.答案： 87.40 cm 75.2 s 1.88 s图1-5-47.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆球质量分布不均匀，某同学设计了下面一种测量方法：第一次量得悬线长为l1，测得周期T1；第二次改变悬线的长度为l2 ，测得周期为T2,由此可以推算出g=_.解析：题述为一种解决不知球的重心位置(或不便测量小球直径)时测重力加速度的方法，设球的重心位置离摆线下端距离为h，由实验原理知，g=,利用以上二式，消去h即得g=.答案：8.一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤：A.测摆长L：用米尺量出摆线的长度.B.测周期T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点，按下秒表开始计时，同时将这一次通过最低点记作第一次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期T=.C.将所测得的L和T代入单摆的周期公式T=2Lg，算出g，将它作为实验中的最后结果写入报告中去.指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正.答案：A.要用卡尺量出摆球直径d，摆长L等于摆线长与之和.B.T=.C.g应多测几次，然后取平均值作为实验的最后结果.9.有位同学需要测定重力加速度，手边只有一根结实的长细绳、秒表、30 cm长的刻度尺，还有一块质量约为几千克的不规则形状的石块.请你帮他设计一个测定重力加速度的实验，写出实验步骤，并推导出重力加速度值的表达式(用你测定的物理量来表示).解析：实验步骤：(1)用细线扎紧石块做成一个单摆，悬挂起来，让摆角在小于10的条件下振动n次(如30次)，用秒表记下振动时间t1，测出周期T1=.(2)再使摆线增加L(或减少L)，可用刻度尺量出，重复实验(1)，记下t2，测出周期T2，即T2=，设原摆长为L，即有T1=或L=，T2=或L+L=，L= 故有：g=.小学教育资料好好学习，天天向上！第 4 页 共 4 页