2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 7.4 實驗：用單擺測定重力加速度練習(xí)題

1、1(2010年天水一中)在用單擺測重力加速度的實驗中：用擺線長為L、擺球直徑為2r的單擺測定本地的重力加速度，測得這架單擺完成N次全振動用去時間t，那么，本地的重力加速度g_.某同學(xué)用該式求重力加速度，在計算擺長時，只測了擺線長而沒有將擺球半徑計算在內(nèi)，最后求得的g值將比真實值_(填“偏大”或“偏小”)【答案】g偏小2(2010年石家莊二中)(1)對于高中物理實驗中的幾個實驗的描述中，正確的是_A在“用單擺測定重力加速度”實驗中，采用累積法測量單擺周期的目的是為了減小測量誤差B在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器在紙帶上打點的周期與所用交變電流的周期相同C在利用重錘自由下落做“驗證機械

2、能守恒定律”的實驗中，必須測量重錘的質(zhì)量D在“驗證動量守恒定律”的實驗中，必須直接測量小球的質(zhì)量和速度(2)在用單擺測定重力加速度的實驗中，測得擺線的長度為L0、擺球的直徑為d，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如上圖所示，由圖可得重力加速度的表達式g_.【答案】(1)ABC(2)23某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，先測得擺線長為97.50 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間如下圖所示，則：(1)該擺擺長為_cm，秒表的示數(shù)為_(2)如果他測得的g值偏小，可能的原因是()A測擺線長時擺線拉得過緊B擺線上端未牢固地系于懸點，振動中

3、出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計時時，秒表過遲按下D實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次【解析】(1)由擺長公式lld/2，知l98.50 cm，由秒表的讀數(shù)方法，可求得單擺振動50次所用的時間t短針讀數(shù)(t1)長針讀數(shù)(t2)3×30 s9.8 s99.8 s，同時可求得周期T.(2)通過g，可知g偏小的可能原因有二：一是擺長l的測量值偏小，即測量值小于實際值，可知A錯，B正確；二是周期T的測量值偏大，如開始計時時，過早按下秒表；停止計時時，過遲按下秒表；誤把n1次全振動數(shù)為n次等等由此可知C、D選項皆錯，故正確答案為B.【答案】(1)98.50 99.8 s(2)B4(2009年臺

4、州模擬)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，關(guān)于擺長和周期的測量，下列說法正確的是()A擺長等于擺線長度加上球的直徑B測量周期時只要測量一次全振動的時間C測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過最高點時開始計時實驗中，某同學(xué)測定了在不同擺長時的周期，數(shù)據(jù)如下表所示：擺長l/m0.50.60.70.80.91.0周期T/s1.421.571.671.801.912.01根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為了直觀地反映l和T間的關(guān)系，他在Tl坐標(biāo)系中根據(jù)此表描點后發(fā)現(xiàn)T、l間不是正比關(guān)系，而好像是T2l的關(guān)系，請講一講你如何進一步驗證這一猜想是否正確？(文字力求簡潔、清楚，寫出要點即可)_【解

5、析】單擺的擺長等于線長加小球的半徑故A錯；測量周期時應(yīng)測出3050次全振動的時間求平均值，故B錯；為減少測量誤差，應(yīng)該從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故D錯，C正確【答案】C可以根據(jù)表中的T值計算出相應(yīng)的T2值填入表中，畫出對應(yīng)的T2l圖象如果所描出的點很接近在一條過原點的直線上，就可以確認(rèn)T2l關(guān)系成立5在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，測得單擺擺角小于5°，完成n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L，用螺旋測微器測得擺球直徑為d.(1)用上述物理量的符號寫出重力加速度的一般表達式g_.(2)從上圖可知，擺球直徑d的讀數(shù)為_mm.(3)實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的

6、值偏大，其原因可能是()A懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了B單擺所用擺球質(zhì)量太大C把n次全振動時間誤當(dāng)成(n1)次全振動時間D以擺線長作為擺長來計算【解析】單擺的擺長為lLd/2，完成n次振動的時間為t，振動的周期Tt/n，代入單擺的周期公式T2中，整理可得g，讀出螺旋測微器的示數(shù)為5.980(±0.002均可)；由推導(dǎo)出的公式g可知，只有C答案正確【答案】(1)(2)5.980(3)C6.某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當(dāng)做擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T，畫出LT2圖線，然后在圖線上選取

7、A、B兩個點，坐標(biāo)如右圖所示他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g_.請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將_(填“偏大”、“偏小”或“相同”)【解析】設(shè)擺球重心在球心的正下方x處，則第一次測量時擺長L1L1x，對應(yīng)周期T12，第二次測量時擺長L2L2x，對應(yīng)周期T22，聯(lián)立解得g，用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g，實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相同【答案】相同7.(2010年黃岡中學(xué))學(xué)過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學(xué)們對鐘擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的長木條(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為

8、復(fù)擺)，如右圖所示讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，C點為重心，木條長為L，周期用T表示甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與木條的質(zhì)量有關(guān)乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該是懸點到重心的距離L/2.丙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該大于L/2.理由是：若OC段看成細線，線栓在C處，C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于L/2.為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進行了下面的實驗探索：(1)把兩個相同的長木條完全重疊在一起，用透明膠(質(zhì)量不計)粘好，測量其擺動周期，發(fā)現(xiàn)與單個長木條擺動時的周期相同，重做多次仍有這樣的特點則證明了甲同學(xué)的猜想是_的(選填“正確”或“錯誤”)(2)用T0表示木條長為L的復(fù)擺看成擺長為L/2單擺的周期計算值(T02)，用T表示木條長為L復(fù)擺的實際周期測量值計算與測量的數(shù)據(jù)如下表：板長L(cm)255080100120150周期計算值T0/(s)0.701.001.271.411.551.73周期測量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01 由上表可知，復(fù)擺的等效擺長_L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”)(3)為了進一步定量研究，同學(xué)們用描點作圖法數(shù)據(jù)進行處理