福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 实验12 探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度课时作业

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 实验12 探究单摆的

运动 用单摆测定重力加速度课时作业

1．在做“探究单摆的运动、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 ．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的

C ．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

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

解析：选AC.在用单摆测重力加速度的实验中，摆线应适当长一些，以增大周期，便于测量；对质量相同的摆球，应选体积小的，以减小阻力的影响；单摆的摆角不可太大，以保证小球做简谐运动；应测量多次全振动的时间去求周期，以减小测量误差．综上所述，对提高测量结果精确度有利的是A 、C.

2．探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度的实验中，下列说法正确的是( ) A ．用单摆能够比较准确地测出当地的重力加速度，公式为g ＝4π2

l

T

2

B ．公式是在小偏角下对单摆模型总结出来的，实验中要注意这些条件

C ．设测量摆长时的绝对误差是Δl ，相对误差Δl

l

，由此可知应该选择摆长很长的单摆

进行实验，越长越好

D ．设测n 次全振动时间的绝对误差为Δt ，周期的绝对误差ΔT ＝Δt

n

，由此可知应增

大单摆的摆动次数，越多越好

答案：AB

3．在“探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度”的实验中：

(1)用主尺最小分度为1 mm ，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图11－3－6甲所示，可以读出此金属球的直径为________ mm.

图11－3－6

(2)某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L 与周期T 的数据，根据

实验数据，作出了T 2

－L 的关系图象如图乙所示，根据图中数据，可算出重力加速度值为________ m/s 2

(π2

＝9.86，结果保留三位有效数字)．

解析：(2)由T ＝2π

L g

所以g ＝4π2L T

2＝

4×3.14

2

＋－2

4.00

m/s 2

＝9.86 m/s 2

.

答案：(1)19.40 (2)9.86

4．石岩同学利用单摆测重力加速度，他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89.40 cm ，用游标卡尺测得摆球直径如图11－3－7所示，读数为________．则该单摆的摆长为________cm.如果测得的g 值偏大，可能的原因是________(填序号)．

图11－3－7

A ．计算摆长时用的是摆球的直径

B ．开始计时时，停表晚按下

C ．摆线上端末牢固系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加

D ．实验中误将30次全振动记为31次

解析：由图可知游标尺的读数为10×0.05 mm＝0.5 mm ＝0.05 cm ，所以实际读数为D ＝2＋0.05＝2.05 (cm)；摆长为L ＝l ＋D

2＝(89.40＋1.025) cm ＝90.425 cm ；因g ＝

4π

2

l ＋D T 2

，如果测得的g 值偏大，可能是因为摆长偏长、T 偏小，A 、B 、D 正确．

答案：2.05 cm 90.425 ABD

(2012·高考天津卷)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．

(1)他组装单摆时，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11－3－8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＝0.9990 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图11－3－9所示，则该摆球的直径为______mm，单摆摆长为______m.

图11－3－9

(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C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)．

图11－3－10

解析：(1)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节，A、C正确．

(2)根据游标卡尺读数规则，摆球直径为12.0 mm，单摆摆长为L－d/2＝0.9990 m－0.0060 m＝0.9930 m.

(3)单摆测量周期，必须从平衡位置开始计时，且摆角小于10°，所以合乎实验要求且误差最小的是A.

答案：(1)AC (2)12.0 0.9930 (3)A