2011屆高考物理一輪復(fù)習(xí)重要題型名師精講之機(jī)械振動振動波第3講試驗用單擺測定重力加速度

1、第 3 講 實驗 用單擺測定重力加速度 h隨堂訓(xùn)練、| 1 在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，有人提出以下幾點建議： A 適當(dāng)加長擺線 B 質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的 C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大 D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期 其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是 _ . 解析：單擺實驗的精確度取決于實驗裝置的理想化程度及相關(guān)物理量的測量精度適當(dāng)加大擺線長度，有 利于把擺球看成質(zhì)點，在擺角小于 10 的條件下，擺球的空間位置變化較大，便于觀察， A 對擺球體積 越大，所受空氣阻力越大，對質(zhì)量相同的擺球其影響越大

2、， B 錯擺角應(yīng)小于 10 , C 對本實驗采用累 積法測量周期，若僅測量一次全振動，由于球過平衡位置時速度較大，難以準(zhǔn)確記錄，且一次全振動的時 間太短，偶然誤差較大， D 錯. 答案：AC 2. 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 次所用的時間如圖 1 3- 6 所示則： 圖 136 （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，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C開始計

3、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 1 = I + d/2，知 1= 98.50 cm = 0.985 0 m，由秒表的讀數(shù)方法，可求得單擺振動 50 次所用的時間上=短針讀數(shù) 心）+長針讀數(shù)（t2）= 3X 30 s+ 9.8 s= 99.8 s,同時可求得周期 T.4 ni 通過，可知 g 偏小的可能原因有二：一是擺長 I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 n + 1 次全振動數(shù)為 n次等等.由此可知 C、D 選項皆錯，故正

4、確答案為 B. 答案：(1)98.5 99.8 s (2)B 3. 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(dá)式 g = _ . 從圖 1 3 7 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(n + 1)次全振動時間 D 以擺線長作為擺長來計算 只有 C 答案正確.

5、 4 ,n2 4. 某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?發(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)作擺長 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 L T2圖線，然后在圖線上選 取 A、B 兩個點，坐標(biāo)如圖 1 3 8 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(dá)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：單擺的擺長為 I = L + d/2,完成 n次振動的時間為 t，振動的周期 T = t/n，代入單擺的周期公式 T = 2n -:g 中，整理可

6、得 t2 讀出螺旋測微器的示數(shù)為 5.980( 0.02 均可)；由推導(dǎo)出的公式 g = 答案： t2 (2)5.980 (3)C 圖 137 圖 138 聯(lián)立解得 g= 4片片1 J，用圖象法處理實 T2 T2 4 n（LA LB） 驗數(shù)據(jù)，則計算重力加速度的表達(dá)式為 g= 2一2 ，實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相同. TA TB 5. （2009 浙江，22）（1）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖 1 3 9 甲、乙所示測量方法正確的是 _ （選填“甲”或“乙”）. 圖 139 （2）實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動， 為了將人工記錄振動

7、次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)， 在擺球運(yùn) 動最低點的左、右側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖 1 3 10 所示光敏電阻與某一自動記錄相 連，該儀器顯示的光敏電阻阻值 R 隨時間 t 變化圖線如圖 1 3 11 所示，則該單擺的振動周期為 _ 若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑 _ 2 倍的另一小球進(jìn)行實驗，則該單 擺的周期將 _ （填“變大”、“不變”或“變小” _ ），圖 1 3 11 中的At 將 （填“變大”、“不變”或“變小” ）. 兀 I I 百*2 t 圖 1 3 11 解析：通過 R 隨 t 的變化圖象可知，單擺半個周期的時間為 * + to） t1 = to，所以單擺的周期為 2to.當(dāng)換用 直徑為原來 2 倍的小球做實驗時， 該單擺的擺長將會變大， 周期 T 將會變大.At 表示小球通過光敏電阻與 激光器之間的時間，當(dāng)擺球直徑變大時，通過的時間將變大.解析：設(shè)擺球重心在球心的正