《用单摆测重力加速度》训练题答案

《用单摆测重力加速度》训练题

1.针对用单摆测重力加速度的实验，下面各种对实验误差的影响的说法中正确的是（AC ）

A.在摆长和时间的测量中，时间的测量对实验误差影响较大

B.在摆长和时间的测量中，长度的测量对实验误差影响较大

C.将振动次数n 记为（n+1），测算出的g 值比当地的公认值偏大

D.将摆线长当作摆长，未加摆球的半径测算出的g 值比当地的公认值偏大

2．用单摆测定重力加速度的实验中，下述说法正确的是（ BC ）

A.测量摆长时，应该用力拉紧摆线

B.单摆的摆线越长，测得的重力加速度越准确

C.如果有两个大小相同的带孔空心铁球和实心铁球可供选择，应选用实心铁球作摆球 ?

D.为了便于改变摆线的长度，可将摆线的一头绕在铁架上端的圆杆上以代替铁夹

3．在用单摆测定重力加速度实验中：

（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些将你所选用的器材前的字母填在题后的横线上.

A.长1 m 左右的细绳；

B.长30 cm 左右的细绳；

C.直径2 cm 的铅球；

D.直径2 cm 的铁球；

E.秒表；

F.时钟；

G.分度值是1 cm 的直尺；

H.分度值是1 mm 的直尺；

所选器材是___ACEH______

（2）实验时对摆线偏离竖直线的要求是_______；理由是_________.

4．在用单摆测重力加速度的实验中：用摆线长为L 、摆球直径为2r 的单摆测定本地的重力加速度，测得这架单摆完成N 次全振动用去时间t ，那么，本地的重力加速度g ＝__________________.某同学用该式求重力加速度，在计算摆长时，只测了摆线长而没有将摆球半径计算在内，最后求得的g 值将比真实值________．(填“偏大”或“偏小”)

【答案】 g ＝4π2N 2(L ＋r )r 2

偏小 [

5．(1)对于高中物理实验中的几个实验的描述中，正确的是________．

A ．在“用单摆测定重力加速度”实验中，采用累积法测量单摆周期的目的是为了减小

测量误差

B ．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同

C ．在利用重锤自由下落做“验证机械能守恒定律”的实验中，必须测量重锤的质量

D ．在“验证动量守恒定律”的实验中，必须直接测量小球的质量和速度

(2)在用单摆测定重力加速度的实验中，测得摆线的长度为L 0、摆球的直径为d ，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F 随时间t 变化的图象如上图所示，由图可得重力加速度的表达式g ＝______________.

【答案】 (1)ABC (2)π2⎝⎛⎭⎫L 0＋d 24t 20

6．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.50 cm ，摆球直径为2.00 cm ，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如下图所示，则：

、 (1)该摆摆长为________cm ，秒表的示数为________．

(2)如果他测得的g 值偏小，可能的原因是( )

A ．测摆线长时摆线拉得过紧

B ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C ．开始计时时，秒表过迟按下

D ．实验中误将49次全振动数为50次

【解析】 (1)由摆长公式l ＝l ′＋d /2，知l ＝98.50 cm ，由秒表的读数方法，可求得单摆振动50次所用的时间t ＝短针读数(t 1)＋长针读数(t 2)＝3×30 s ＋ s ＝ s ，同时可求得周期T .

(2)通过g ＝4π2l T 2，可知g 偏小的可能原因有二：一是摆长l 的测量值偏小，即测量值小

于实际值，可知A 错，B 正确；二是周期T 的测量值偏大，如开始计时时，过早按下秒表；停止计时时，过迟按下秒表；误把n ＋1次全振动数为n 次等等．由此可知C 、D 选项皆错，故正确答案为B.

【答案】 (1) s (2)B

7．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，关于摆长和周期的测量，下列说法正确的是

( )

>

A ．摆长等于摆线长度加上球的直径

B ．测量周期时只要测量一次全振动的时间

C ．测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时

D ．测量时间应从摆球经过最高点时开始计时 实验中，某同学测定了在不同摆长时的周期，数据如下表所示： 摆长l /m -

周期T /s

根据上表数据，为了直观地反映l 和T 间的关系，他在T －l 坐标系中根据此表描点后发现T 、l 间不是正比关系，而好像是T 2∝l 的关系，请讲一讲你如何进一步验证这一猜想是否正确(文字力求简洁、清楚，写出要点即可)______________．

：

【解析】 单摆的摆长等于线长加小球的半径．故A 错；测量周期时应测出30～50次全振动的时间求平均值，故B 错；为减少测量误差，应该从摆球经过平衡位置时开始计时，故D 错，C 正确．

【答案】 C 可以根据表中的T 值计算出相应的T 2值填入表中，画出对应的T 2－l 图象．如果所描出的点很接近在一条过原点的直线上，就可以确认T 2∝l 关系成立．

8．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n 次全振动的时间为t ，用毫米刻度尺测得摆线长为L ，用螺旋测微器测得摆球直径为d .

(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g ＝________. (2)从上图可知，摆球直径d 的读数为________mm. (3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是( ) A ．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B ．单摆所用摆球质量太大 C ．把n 次全振动时间误当成(n ＋1)次全振动时间

] D ．以摆线长作为摆长来计算

【解析】 单摆的摆长为l ＝L ＋d /2，完成n 次振动的时间为t ，振动的周期T ＝t /n ，

代入单摆的周期公式T ＝2π l g 中，整理可得g ＝4π2n 2⎝⎛⎭⎫L ＋d 2t 2

，读出螺旋测微器的示数为(±均可)；由推导出的公式g ＝4π2n 2⎝⎛⎭⎫L ＋d 2t 2

可知，只有C 答案正确． 【答案】 (1)4π2n 2⎝⎛⎭⎫L ＋d 2t 2

(2) (3)C

9．某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心

在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当做摆长L ，通过改变