高考物理单摆实验探究题及答案

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1、单摆实验探究题1、在“用单摆测定重力加速度的实验”中%1用游标卡尺测量摆球直径的情况如下图所示，读出摆球直径cmo%1测单摆周期时，当摆球经过时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t,则单摆周期为o%1若测量出多组周期7、摆长Z数值后，画出f-L图象如图，则此图线的斜率的物理意义是A§BsCg2、使用下面装置测重力加速度g的值.（1）实验操作步骤如下：（a）用天平称量重物的质量刃；（b）按图示安装仪器；（c）松开铁夹，使重物带动纸带下落；（d）按下电火花计时器的电源开关，使其开始工作；（e）测量纸带点迹，求出重力加速度g的值.把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列是.

2、（2）图中所示是按正确顺序操作打出的一条纸带，12，因此，“酱=3^“—122图中0是打出的第一个点迹，A.B、C、D、E、F、G是从0点开始每隔一个计时点而取的计数点.测出加间的距离为A=21.90cm,EG间的距离为s=16.50cm.已知电火花计时器的打点频率&50Hz・有下列三种方法求重力加速度的值，分别是：，其中其中£=12TfT=g②由于4T/二=owy待=心心因此4x124x1232x0.219洛=2前，且比=丄，其中：T=丄，因验=空1=°165"x5°/s3=9.71^/5③由于47f跚以上三种方法中哪种更合适？并指出其他方法不合理的原因.（3）如果当地的

3、重力加速度值已知，g=9.80m/s2,则利用本装置可以验证机械能守恒定律.利用本题第（2）问的数据，并且重物的质量为lkg,可以求出从开始运动到打下尸点的过程中重力势能的减少量业=J,动能增加量二J（以上两空均要求保留三位有效数字）.3、在“用单摆测定重力加速度的实验中”，下列说法正确的是A.测周期时，测得完成刀次全振动所用时间为方，则周期为t/nB.在摆球经过平衡位置时开始计时，可减小总时间的测量误差C.如果实验中使摆角更大些，能记录更多摆动次数，可减小重力加速度的测量误差D.若计算摆长等于摆线长加摆球的直径，则重力加速度的测蚩值偏大4、有一测量微小时间差的装置，是由两个

4、摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成.两个单摆摆动平面前后相互平行.（1）现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.OS和49.OS,则两单摆的周期差AT=s；（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差.若测得释放两摆的时间差△t=0.165s,则在短摆释放s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向（填方向）通过（填位置）；（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是o5、在

5、“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5°,完成七次全振动的时间为匚用毫米刻度-51\-01'1111-4505尺测得的摆线长为Z,用螺旋测微器测得摆球的直径为/二%1用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式£=%1从图中可知，摆球的直径/的读数为mmO③实验中有个同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的OA.悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B.单摆所用的摆球质量太大C.把方次全振动的时间误作为（n+1）次全振动的时间D.以摆线长作为摆长来计算6、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

6、块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。他设计的实验步骤是：A.将石块用细尼龙线系好，结点为鳳将尼龙线的上端固定于0点B.用刻度尺测量％间尼龙线的长度厶作为摆长C.将石块拉开一个大约a=30°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次全振动的总时间十,，由T=t/30得出周期。（1）该同学以上实验步骤中有错误的是。（2）该同学用〃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（偏大或偏小）O（3）如果该同学改正了错误，改变％间尼龙线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度‘1、*和周期妤、匚,则由上述四个量得到重力加速度g的表

7、达式是。7、（1）在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组摆长和周期的对应数据，并根据实验数据作出了的图象。如右图所示。①从图象看出该同学在摆长的测量中出现了错误，这个错误是:②虽然实验中出现了上述错误，但根据该图象，仍可以准确测出重力加速度的值,则该测量值为m/s2o（结果保留2位有效数字）参考答案1、(1)2.06cm；(2)平衡位置，2t/(N-l)s；(3)C2、(1)b、d、c、e(2)第三种方法更合理，第一、二种方法分别只应用了一部分数据，偶然误差较大。2、152.133、ABD4