《用單擺測重力加速度》訓(xùn)練題答案

1、1. 用單擺測重力加速度訓(xùn)練題針對用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)，下面各種對實(shí)驗(yàn)誤差的影響的說法中正確的是（AQA. 在擺長和時間的測量中，時間的測量對實(shí)驗(yàn)誤差影響較大B. 在擺長和時間的測量中，長度的測量對實(shí)驗(yàn)誤差影響較大C. 將振動次數(shù)n記為（n+1）,測算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J(rèn)值偏大2. 將擺線長當(dāng)作擺長，未加擺球的半徑測算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J(rèn)值偏大用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下述說法正確的是（BC）A. 測量擺長時，應(yīng)該用力拉緊擺線B. 單擺的擺線越長，測得的重力加速度越準(zhǔn)確C. 如果有兩個大小相同的帶孔空心鐵球和實(shí)心鐵球可供選擇，應(yīng)選用實(shí)心鐵球作擺球3. 為了便于改變擺線的長度，可將擺線的

2、一頭繞在鐵架上端的圓桿上以代替鐵夾在用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)中：（1）為了比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將你所選用的器材前的字母填在題后的橫線上A. 長1m左右的細(xì)繩；B.長30cm左右的細(xì)繩；C.直徑2cm的鉛球；D.直徑2cm的鐵球；E.秒表；F.時鐘；G.分度值是1cm的直尺；H.分度值是1mm的直尺；所選器材是ACEH（2）實(shí)驗(yàn)時對擺線偏離豎直線的要求是;理由是.在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)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(jì)算擺長時，

3、只測了擺線長而沒有將擺球半徑計(jì)算在內(nèi)，最后求得的g值將比真實(shí)值.（填“偏大”或“偏小”）4. 【答案】g=淄*偏小r2（1）對于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是.A. 在“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)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(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打點(diǎn)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須測量重錘的質(zhì)量D. 在“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，測得擺線的長度為L。、擺球的直徑為d,實(shí)驗(yàn)時用拉力傳感器測得擺線的拉力

4、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(dá)式g=.L0+2【答案】(1)ABC(2)2八24t0某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm,擺球直徑為2.00cm,然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間如下圖所示，貝U:(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(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C. 開始計(jì)時時，秒表過退按下D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)為50次【解析】(1)由擺長公式l=l'+d/2,知l=98.50cm,由秒表的讀數(shù)方法，可

5、求得單擺振動50次所用的時間七=短針讀數(shù)(ti)+長針讀數(shù)(t2)=3X30s+9.8s=99.8s,同時可求得周期T.通過g=絆，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(shí)際值，可知A錯，B正確；二是周期T的測量值偏大，如開始計(jì)時時，過早按下秒表；停止計(jì)時時，過退按下秒表；誤把n+1次全振動數(shù)為n次等等.由此可知C、D選項(xiàng)皆錯，故正確答案為B.5. 【答案】(1)98.5099.8s(2)B在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)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

6、位置時開始計(jì)時D.測量時間應(yīng)從擺球經(jīng)過最高點(diǎn)時開始計(jì)時實(shí)驗(yàn)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T-l坐標(biāo)系中根據(jù)此表描點(diǎn)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(jìn)一步驗(yàn)證這一猜想是否正確？(文字力求簡潔、清楚，寫出要點(diǎn)即可).【解析】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(jì)時，故D錯，C正確.【答案】C可

7、以根據(jù)表中的T值計(jì)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(diǎn)很接近在一條過原點(diǎn)的直線上，就可以確認(rèn)T2l關(guān)系成立.在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)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(dá)式g=.從上圖可知，擺球直徑d的讀數(shù)為mm.(3) 實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(jì)算【解析】單擺

8、的擺長為l=L+d/2,完成n次振動的時間為t,振動的周期T=t/n,r.4un2L+代入單擺的周期公式T=2”Jg中，整理可得g=12，讀出螺旋測微器的示數(shù)為4和2L+25.980(0002均可)；由推導(dǎo)出的公式g=12可知，只有C答案正確.4un2L+2【答案】12(2)5.980(3)C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(diǎn)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A、B兩個點(diǎn)，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(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與

9、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L"=Li+x,對應(yīng)周期Ti=2瘠JL1f,第二次測量時擺長L2f=L2+x,對應(yīng)周期T2=2町J號聯(lián)立解得g=4駕1一：2),用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為T1-T24敏一技,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相同TbTa答案4敏-？)相同TB-TA在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測出了單擺在擺角小于5。時完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為L,又用千分尺測得擺球直徑為do(1) 用上述測得的物理量，寫出計(jì)算重力加速度的表

10、達(dá)式g=。(2) 由下圖讀出某同學(xué)所測小球直徑的值為。(3) 實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)每次的測定值都比其它同學(xué)偏大，其原因可能是()A.他的擺球比別的同學(xué)重B. 他的擺沒在豎直面內(nèi)擺動，而成了圓錐擺C. 數(shù)擺動次數(shù)時，在記時的同時，就開始數(shù)1,將ts內(nèi)振動的次數(shù)多數(shù)了1次將擺線長直接加直徑做為擺長來計(jì)算22d4n(L3)2答案：2一2,1.49810m,CDt2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)做成的七擺(這種擺被稱為復(fù)擺)，如右圖所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，cV點(diǎn)為重心，木條長為l,周期用t表示.q甲同學(xué)猜想

11、：復(fù)擺的周期應(yīng)該與木條的質(zhì)量有關(guān).'就乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該是懸點(diǎn)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(xì)線，線栓在C處，C點(diǎn)以下部分的重心離O點(diǎn)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(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索：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(jì))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(diǎn).則證明了甲同學(xué)的猜想是的（選填“正確”或“錯誤”）.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(jì)算值（T0=2寸f）,用T表示木條長為L復(fù)擺的實(shí)際周期測量值.計(jì)算與測量的數(shù)據(jù)如下表:

12、板長L(cm)255080100120150周期計(jì)算值To/（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(jìn)一步定量研究，同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所選坐標(biāo)如上圖所示.請?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出tTo圖線，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出yLiVl/2=（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中L等是木條長為L時的等效擺長.T=2即:）.【答案】（1）錯誤（2）大于（3）1.16,圖線如下圖.（填“變大”圖131011.（1）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中

13、，兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖13一9甲、乙所示.測量方法正確的是（選填“甲”或“乙”）.（2）實(shí)驗(yàn)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次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運(yùn)動最低點(diǎn)的左、右側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖13-10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1-311所示，則該單擺的振動周期為.若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)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(shí)驗(yàn)，則該單擺的周期將（填“變大”、“不變”或“變小”），圖13-11中的At將nrze仃Atri11111r1_o4fi+ijf|+2rr圖1311解析：

14、通過R隨t的變化圖象可知，單擺半個周期的時間為（ti+t0）ti=t0,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(shí)驗(yàn)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，通過的時間將變答案：乙（2）2to變大變大假設(shè)我們已經(jīng)進(jìn)入了航天時代，一個由三個高中學(xué)生組成的航天興趣小組正乘外星科學(xué)家考察飛船前往X星球，準(zhǔn)備用攜帶的下列器材測量X星球表面的重力加速度gX,這些器材是：A. 鉤碼一盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等B. 重錘一個，質(zhì)量未知C. 帶孔金屬小球一個，直徑已知為dD. 太陽能電池板一塊，輸出直流電壓可滿足任何要求E. 無彈性絲

15、線若干根F. 導(dǎo)線，開關(guān)若干G. 刻度尺1把H. 測力計(jì)1個I.天平1臺含石去碼1盒J.打點(diǎn)計(jì)時器1臺（含復(fù)寫紙片、紙帶）K.電子秒表1個帶有光控計(jì)時器的實(shí)驗(yàn)平板一塊，在平板兩端各有一個光控門，同時還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、重錘線、滑塊，該器材可用來測量物體從一個光控門運(yùn)動到另一個光控門的時間M.支架：能滿足實(shí)驗(yàn)所需的固定作用到達(dá)X星球后，三位學(xué)生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復(fù)選用)，用不同的方法各自獨(dú)立地測出了重力加速度gX的值?，F(xiàn)請你完成他們所做的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：(已經(jīng)完成)(1) 器材有：AHI(2) 主要的實(shí)驗(yàn)步驟是： 選取一個合適的鉤碼，用夭平測出質(zhì)量m 用測力計(jì)測出該鉤碼的生力F計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為gX