复习(课件 练习)：实验十二 探究单摆周期与摆长的关系

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1、2016年高考物理一轮复习（课件+练习）实验十二　探究单摆周期与摆长的关系用单摆测定重力加速度1．(多选)将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图象提供的信息作出的下列判断中，正确的是(　　)A．t＝0.2s时摆球正经过最低点B．t＝1.1s时摆球正经过最低点C．摆球摆动过程中机械能减小D．摆球摆动的周期是T＝1.4s答案：AC　解析：悬线拉力在经过最低点时最大，t＝0.2s时，F有正向最大值，故A选项正确；t＝1.1s时，F有最小值，不在最低点，周

2、期应为T＝1.2s，因振幅减小，故机械能减小，C选项正确．2．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g＝.(1)如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是________．如果测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，那么秒表读数是________s．单摆的摆动周期是________s.(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________(填写代号)．A．测摆长时，忘记了摆球的半径B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计

3、时时，秒表过早按下D．实验中误将39次全振动次数记为40次答案：(1)87.50cm　75.2　1.88　(2)ABC3．有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－l图象，如图甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(填“A”或“B”)．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙所示)，由图可知，两单摆摆长之比＝________.在t＝1s时，b球振动的方向是

4、________．答案：B　　沿y轴负方向解析：由单摆的周期公式T＝2π得：T2＝l，即图象的斜率k＝，重力加速度越大，斜率越小，我们知道北京的重力加速度比南京的大，所以去北大的同学所测实验结果对应的图线是B；从题图可以得出Tb＝1.5Ta，由单摆的周期公式得：Ta＝2π，Tb＝2π，联立解得＝；从题图可以看出，t＝1s时b球正在向负最大位移运动，所以b球的振动方向沿y轴负方向．4．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，如图所示．这样做的目的是

5、________(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＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为________mm，单摆摆长为________m.(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m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

6、种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________(填字母代号)．答案：(1)AC　(2)12.0　0.9930　(3)A解析：(1)在“探究影响单摆周期的因素”实验中，应使单摆在摆动过程中摆长不变，而且摆长便于调节，故选项A、C正确，选项B、D错误．(2)摆球的直径d＝12mm＋0×0.1mm＝12.0mm摆长l＝L－＝0.9990m－0.0060m＝0.9930m.(3)单摆振动的摆角θ≤5°，当θ＝5°时单摆振动的振幅A＝lsin5°＝0.087m＝8.7cm，且为了计时准确，应在摆球摆至平衡位置时开始计时，故选项A正确，选项B、C、D

7、错误．5．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中．(1)A同学按如图所示的实验装置进行实验．甲、乙两图是从不同角度对同一实验装置拍摄所得的效果，甲图为摆球静止在平衡位置的情形，乙图为摆球振动过程中某一时刻的情形．根据图示，请指出A同学的实验装置或实验操作中2个不正确之处：①________________________________________________________________________；②_________________________________________________________________

8、_______.(2)B同学在探究此实验过程中，依据正确的实验装置和操作，测量6种不同摆长(l)情况下单摆的振动周期(T)，实验数据见如下的记录表格：