高三物理实验复习用单摆测重力加速度习题选编 含答案Word下载.docx

高三物理实验复习用单摆测重力加速度习题选编 含答案Word下载.docx

《高三物理实验复习用单摆测重力加速度习题选编 含答案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理实验复习用单摆测重力加速度习题选编 含答案Word下载.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（2）有关“用单摆测定重力加速度”的实验，下述说法中正确的是___。

A．为了方便测量摆长，可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量

B．测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球的半径

C．偏角不要超过5°

，将摆球拉到最大位移处释放同时快速按下秒表开始计时

D．为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间

（3）某同学实验时改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T的数据，作出L—T2图线，得到一条过原点的直线，如果直线的斜率为k，则求得重力加速度g=________________．

但实际操作时，该同学漏加了小球半径，如果他仍作出L--T2图线，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

【答案】ADGBD

不变

3、根据单摆周期公式

，可以通过实验测量当地的重力加速度。

如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为___mm。

（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___。

a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5º

，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T

e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5º

，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期

。

【答案】

（1）18.6

（2）abe

4、实验小组的同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．

①选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图__________中所示的固定方式．

②将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是：

__________（选填选项前的字母）．

A．测出摆线长作为单摆的摆长．

B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动．

C．在摆球经过平衡位置时开始计时．

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期．

③甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是____（选填“

”“

”或其他），若图线斜率为

，则重力加速度g=____（用

表示）。

【答案】丙BC

5、用单摆测量当地的重力加速度实验中。

（1）某同学组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。

这样做的目的是___（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为_____mm,单摆摆长为_____m。

（3）以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有____。

A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些

B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C．为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

D．拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°

在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期T

E.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°

释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T=△t/50

【答案】AC12.01.0050ABE

6、在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）摆动时偏角满足的条件是________，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中秒表示数为一单摆振动50次所需时间，则单摆振动周期为________．

（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为________m.

（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________.

（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：

“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：

“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变．”这两个学生中________．

A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的

（1）小于5°

　低　2.05s　

（2）0.9965　（3）

　（4）A

7、在“用单摆测定重力加速度”实验中：

（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_________（填正确答案的标号）

A．秒表B．米尺C．天平D．弹簧秤

（2）用游标卡尺测小球的直径，如图所示，则小球的直径是_________.

（3）下列做法正确的是_________；

（填正确答案的标号）

A．从摆球达到最高位置时开始计时

B．记录摆球完成一次全振动的时间

C．要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于5°

D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长

（4）从悬点到球心的距离是摆长L，改变摆长L的长度，测得6组L和对应的周期T，画出

图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图所示，则重力加速度的表达式是_________.

【答案】AB12.5mmCD

8、某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图（a）所示．通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图（b）所示．由图像可知，摆球的半径r＝__________m，当地重力加速度g＝_________m/s2；

由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________（选填“偏大”、“偏小”、“一样”）。

（9.87）一样

9、在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是___；

A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆

B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆

C．使摆球在同一竖直面内做小角度摆动

D．选择最大位移处作为计时起点

（2）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则摆球的直径为____

（3）一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度

，则计算结果比真实值___；

（选填“偏大”或“偏小”）

（4）为了进一步提高实验精度，可改变几次摆长L并测出相应的周期

，从而得出一组对应的

与

的数据，再以

为横轴、

为纵轴建立直角坐标系，得到图示直线，并求得该直线的斜率为

，则重力加速度

_____。

（1）AC

（2）18.1（3）偏大（4）

10、某同学用单摆测量重力加速度：

（1）将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；

再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'

，则摆长l=______；

（2）把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；

（3）根据以上测量量（d、l'

、n、t），写出当地重力加速度的表达式g=__________．

99.8

11、

（1）在用单摆测重力加速度的实验中，单摆的摆角θ应______，从摆球经过________开始计时，测出n次全振动的时间为t，用米尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球的直径为d.用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g＝__________.

（2）在用单摆测重力加速度的实验中，为减小误差______

A．应选质量小的球做摆球

B．先使摆球摆动几次，从摆球经过平衡位置时开始计时

C．用停表测出30～50次全振动的时间，计算出平均周期

D．在测量摆线长度时，对安装好的单摆，要用力拉紧摆线后再测量

（3）实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是______

A．实验室处在高山上，离海平面太高

B．单摆所用的摆球太重

C．测出n次全振动的时间为t，误作为（n＋1）次全振动的时间进行计算

D．以摆球直径和摆线之和作为摆长来计算

（4）在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图象．理论上T2－l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________________________．由图象求出的重力加速度g＝________m/s2.（取

）

【答案】小于10°

平衡位置；

BC；

CD；

漏加小球半径；

9.87；

12、用单摆测定重力加速度的实验中：

（1）应选用下列器材中的_________。

（A）半径1cm的木球（B）半径1cm的实心钢球（C）1m左右的细线

（D）30cm左右的细线（E）秒表、三角板、米尺

（2）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是_________。

A．适当加长摆线

B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

C．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的

D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

（3）一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下，某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度，在线的下端系了一小球，发现当小球静止时，细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触。

打开窗子，让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动，如图所示。

①为了测小球摆动的周期，他打开手机里的计时器，在某次小球从窗外向内运动到达最低点时数1，同时开始计时，随后每次小球从外向内运动到最低点依次数2、3、4…，数到n时，手机上显示的时间为t，则小球摆动的周期T为_______；

②该同学用钢卷尺测量出摆动中小球球心到窗上沿的距离，测得50cm.又测出小球摆动的周期是4.5s，当地的重力加速度为9.8m/s2，则窗的上沿到房顶的高度约为_______。

【答案】BCEAB

13.8m

13、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示。

将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。

如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴，作出T2-l图象，则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。

（1）如果实验中所得到的T2-l关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________。

（2）由图象可知，小筒的深度h=________cm；

当地重力加速度g=____________m/s2。

（1）a

（2）30，9.86

14、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为

在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．

回答下列问题：

（1）从甲图可知，摆球的直径为D=_____mm；

（2）该单摆的周期为_______________.

（3）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出

图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的

图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；

由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）

【答案】16.4

①

15、物理实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验：

（1）实验室有如下器材可供选用：

A．长约1m的细线

B．长约1m的橡皮绳

C．直径约为2cm的均匀铁球

D．直径约为5cm的均匀木球

E．秒表

F．时钟

G．最小刻度为毫米的刻度尺

实验小组的同学需要从上述器材中选择________（填写器材前面的字母）．

（2）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点O为计时起点，A、B、C、D均为30次全振动的图象，已知sin5°

＝0.087，sin15°

＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）．

A．

B．

C．

D．

（3）某同学利用单摆测重力加速度，测得的g值与真实值相比偏大，可能的原因是________．

A．测摆长时记录的是摆线的长度

B．开始计时时，秒表过早按下

C．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了

D．实验中误将29次全振动数记为30次

【答案】ACEGAD

16、在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，

（1）两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。

测量方法正确的是______（选填“甲”或“乙”）

（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示。

光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为______。

若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一个小球进行实验，则该单摆的周期将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。

（3）若已正确测出悬线长L和摆球直径d，及图丁中读取的周期，写出求重力加速度的计算式g=______。

【答案】

（1）乙；

（2）2t0；

变大；

（3）

17、在做“利用单摆测重力加速度”的实验中。

（1）某同学尝试用DIS测量周期。

如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。

图中磁传感器的引出端A应接到数据采集器上 

使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于 

若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为 

（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。

（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L及相应的周期T后，分别取L和T2为横坐标和纵坐标，所得到的图线为 

（选填“直线”或“曲线”）；

读得图线的斜率为

，由此得到该地的重力加速度g= 

（1）最低点（或平衡位置）

（2）直线

18、在“利用单摆测重力加速度”的实验中：

（1）从下列器材中选用最合适的器材（填写器材代号）___________．

A．小铁球B．小塑料球C．20cm长的细线

D．100cm长的细线E手表F时钟G秒表

（2）若实验测得的g值偏大，可能的原因是_______

A．摆球的质量太大

B．测摆长时，仅测了线长，未加小球半径

C．测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次

D．摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长）

（3）某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系，但又不可能去不同的地区做实验．该同学就将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上，使板倾斜α角度，让摆球在板的平面内做小角度摆动，如图甲所示．利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系．若保持摆长不变，则实验中需要测量的物理量有________．若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示，则图像中的纵坐标表示_________，横坐标表示_________．

（1）A.D.G

（2）C.（3）木板倾角α和单摆振动的周期T；

T2，1/（gsinα）