2013高考物理复习 金版教程 实验十三 探究单摆运动 用单摆测定重力加速度练习

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1、限时规范特训(时间：45分钟　分值：100分)1．某同学在做利用单摆测定重力加速度实验中，如果测得的g值偏小，可能原因是(　　)A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定及振动中出现松动使摆线长度增加了C．开始记时时，秒表按下时刻滞后于单摆振动的记数D．实验中误将49次全振动记为50次全振动解析：根据g＝知，g偏小可能原来是L的测量值偏小或T的测量值偏大．选项A中摆线拉得过紧，使L变大，因此测得g偏大；选项B中，在摆长已测定情况下，由于悬点松动使摆长增加，实际振动的摆长大于测量值，所以测量g值也偏小．选项C和D均为测得的周期偏小，故g值偏大．答案：B2．在

2、做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精度有利的是(　　)A．适当加长摆线B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期解析：单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的测量精度．适当加长摆线长度有利于把摆球看成质点，在摆角小于10°的条件下，摆球的空间位置变化较大，便于观察，选项A对．摆球体积越大，所受空气阻力越大，对质量相同的摆球其影响越大，选项B错．只有在小角度的情形下，单摆的周期才满

3、足T＝2π，选项C对．本实验采用累积法测量周期，若仅测量一次全振动，由于球过平衡位置时速度较大，难以准确记录，且一次全振动的时间太短，偶然误差较大，选项D错．答案：AC3.如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置，其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中(　　)A.位于B处时动能最大B.位于A处时势能最大C.在位置A的势能大于在位置B的动能D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能解析：小球在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，即A点的重力势能等于B点动能和势能的和．答案：BC4.做简谐

4、振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的(　　)A．频率、振幅都不变　　B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变解析：由单摆的周期公式T＝2π，可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由Ek＝mv2可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，因此振幅改变，所以C正确．答案：C5．某同学测得g值比当地标准值偏大，其原因可能是(　　)A．测量摆长时忘记加上小球半径B．振幅过小C．将摆长当成了摆线长和球直径之和D．摆动次数多记了一次E．小球不是

5、在竖直平面内摆动F．摆球质量过大，空气阻力影响所致解析：因为T＝2π，所以g＝，由g的表达式可知g测偏大的原因可能是l测偏大或T测偏小，可知C、D正确，A错；小球做圆锥摆的周期T＝2π＜T摆，故E正确；因为单摆周期和振幅与摆球质量无关，故B、F错．答案：CDE6．(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用主尺最小分度为1mm、游标尺上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图甲所示，可以读出此金属球的直径为________mm.(2)单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角度使单摆做简谐运动后，从某时刻开始计时，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况

6、，如图乙所示，则该单摆的周期为________s.解析：(1)球的直径为14mm＋0.05mm×7＝14.35mm.(2)由单摆的周期性结合F－t图象可以得出，该单摆的周期为2.0s.7．某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石代替小球．他设计的实验步骤如下：A．将石块和细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点，如图所示；B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长；C．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放；D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T

7、＝得出周期；E．改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下每次相应的l和T；F．求出多次实验中测得的l和T的平均值，作为计算时用的数据，代入公式g＝()2l，求出重力加速度g.(1)该同学以上实验步骤中有重大错误的是_________________________________________________________．(2)该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．(3)用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难？解析：(1)摆长应为石块质心到悬点的距离，故B步骤错误；计时开始的

8、位置应为摆球振动的平衡位