高考物理一轮复习练习及解析第7单元振动和波练习二十实验用单摆测定重力加速度

高考物理一轮复习练习及解析第7单元振动和波练习二十实验用单摆测定重力加速度内容摘要：

1、金典练习二十实验：用单摆测定重力加速度选择题部分共 7 小题，每小题 6 的小题只有一个选项正确，用单摆测定重力加速度”的实验原理是()A.由 g 可知，T 一定时，g 与 L 成正比42 g 可知，L 一定时， g 与 和摆长 L 可用实验测定，利用关系式 g 同地区的重力加速度与周期的平方成反比答案：单摆测定重力加速度”的实验中，下列说法错误的是()g 值偏小，可能是全振动次数 n 误记为 n0答案：振动图象如图所示，以下说法正确的是2006 年高考 天津理综卷()刻摆球速度最大，刻摆球速度为零，刻摆球速度为零，刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大解析：在 t1、t 3 时刻摆球在最大位移处 2、，速度最小，悬绳对它的拉力最小，；在 刻，摆球在平衡位置，速度最大，悬绳对它的拉力最大，mgm 单摆测定重力加速度”的实验中，用的摆球密度不均匀，计半径)，测得周期为 二次量得悬线长为 得周期为 g 值为( )A. 21 2(21 2解析：可假设摆球重心距摆球上端为 l，由单摆周期公式可得：g 42(l)l)g 21 t0 时的波形如图所示， P、Q 两点的坐标分别为(1,0) 、(7,0)，t0.7 s 时，P 点第二次出现波峰，则().9 s 时，Q .2 s 时，Q 位于波峰时，质点 P 位于波谷解析：由图象可知 t T 时，P 点第二次出现波峰，可得： T0.4 s，v 10 m/s， 3、74 点第一次出现波峰的时间 t s0.9 s，A 正确、B ( 7)10由图象可知波前点的起振方向为 y 轴正方向，故振源的起振方向也为 y 轴正方向， m ，故 Q 位于波峰时 P 位于波谷，D 的波源开始向上振动，形成的简谐波沿 x 轴正方向传播，传播速度为 10 m/s，周期为 0.4 s，波源振动 0.3 s .2 s 的波形是( )解析：由题意知波前点向上振动，02 m 之间的质点已停止振动，D u 表示声源的速度，v 表示声波的速度( uv )，f 表示接收器接收到的频率.若 u 增大，则 2006 年高考全国理综卷()大，v 增大 大，v 变，v 增大 少，v 不变解析：波源向 4、接收器运动的速度增大，确 非选择题部分 6 小题，共 58 6 分)某同学用游标为 10 个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的长度，能看到游标的后半部分，图中游标卡尺的示数为题图可知，整个游标尺上各刻度与主尺上刻度的对应关系如下：可知测量值 x3.4 5 格 8 分)将图甲中的演示简谐振动图象的沙摆实验稍作变更：使木板沿直线 匀加速直线运动，、C、D、E 均为 上的点，测出 ABs 1，BCs 2，摆长为 L(可视为不变 )，摆角小于 10，则木板的加速度大小约为t ABt BCts2s 1解得：a .g(2g(210 分) 用如图所示的自由落体仪测量重力加速度，通过电磁铁控制的小铁球每次从同一 5、点 A 处自由下落，下落过程中依次经过两个光电门 B、C，铁球经过 B 处时开始计时，经过 C 处时停止计时，并可读出相应的 B、 C 时器所记录的小球从 B 至 C 的下落时间为 、C 两光电门的高度差为 的位置不动，改变光电门 C 的位置，时器所记录的小球从 B 至 C 的下落时间为 、 C 两光电门的高度差为 g 的计算公式为：g g(t0t 1)2 h 2 g(t0t 2)2 可得 g12 12 20 12 12 20.2(案：2(1.(10 分) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于 5时，完成 n 次全振动时间为 t，用毫米刻度尺测得摆线长为 l，用螺旋测微器测得摆 6、球直径为 d.(1)测得重力加速度的表达式为 g.(2)螺旋测微器的读数如图所示，摆球直径 d.(3)实验时某同学测得的 g 值偏大，其原因可能是 n 次全振动时间为 t，误作为( n1)1)42n2(l f(d,2)正确)(3)12 分) 将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为 h(未知) 且开口向下的小筒中( 单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示 单摆摆动的过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离 L，并通过改变 L 而测出对应的摆动周期 T，再以 纵轴、 L 为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度 h 和当地的重力加速度 g.(1) 7、现有如下测量工具：实验所需的测量工具有.(2)如果实验中所得到的 L 关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是 a、b、.(3)由图象可知，小筒的深度 hm，当地的重力加速度 g m/s 1)测量筒的下端口到摆球球心之间的距离 L，用到毫米刻度尺，测单摆的周期用秒表，所以测量工具选 B、 D.(2)设摆线在筒内部分的长度为 h，由 T2 得：T 2 L h，可知 关L 2g 42a.(3)将 ，L 30 入上式可得：h30 .3 20 代入上式可得：g 2m/s 1) (2)a(3)12 分) 如图所示，某同学采用双线摆和光电计数器测定当地的重力加速度，已知每根悬线长为 d，两悬点间相距 s， 8、金属小球半径为 r，悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时启动光电计数器，当小球第一次经过图中虚线(光束) 位置 O 时，由 A 射向 B 的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1” ，同时计时器开始计时，然后每当小球经过 O 点时，计数器都计数一次，当计数器上显示的计数次数刚好为 n 时，所用的时间为 t，由此可知：(1)双线摆的振动周期 T ，双线摆的摆长 L .(2)计算重力加速度 g 时，依据公式 g代入周期 T 和等效摆长 L 的值即可求出重力加速度.(3)该同学在实验中，测量 5 种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：L/m s 为横坐标，T 2 为纵坐标，在图甲上作出 图象，并利用此图象求得重力加速度 gm/s 2.(保留三位有效数字)甲 乙答案：(1) 1 (f(s,2)2(2)42)如图乙所示9.86。