金版教程2014年高考物理规范特训 实验12探究单摆运动、用单摆测定重力加速度

金版教程2014年高考物理规范特训 实验12探究单摆运动、用单摆测定重力加速度内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 “探究单摆的周期与摆长的关系”的实验时，测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值造成这一情况的可能原因是()A. 测量摆长时，把悬挂状态的摆线长当成摆长B. 测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，此后摆球第 30 次通过平衡位置时制动秒表，读出经历的时间为 t，并由计算式 T 求得周期开始摆动时振幅过小D. 所用摆球的质量过大解析：由 T2 得 g ，造成 g 偏大的原因一是 l 偏大，二是 T 偏小，因此 2 对振幅过小和摆球质量过大对实验结果没有影响答案：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 2、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，单摆的周期才满足 T2 ，选项 C 对本仅测量一次全振动，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 3、，选项 D 错答案：图所示，甲、乙、丙、丁四个单摆的摆长均为 l，四个小球质量均为 m，单摆甲光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，周期为 T 甲 ；单摆乙放在以加速度 a 向下加速运动的电梯中，周期为 T 乙 ；单摆丙带正电，放在匀强磁场 B 中，周期为 T 丙 ；单摆丁带正电，放在匀强电场 E 中，周期为 T 丁 ；分别求出它们的周期则下列说法正确的是( )AT 甲 T 乙 T 丙 T 丁BT 甲 T 丙 T 乙 T 丁CT 乙 T 甲 T 丙 T 丁DT 丁 T 乙 T 甲 T 丙解析：由题意知 T 甲 2 ；乙处在加速下降的电梯中，T 乙 2 ；丙处在匀强lg 受洛伦兹力始终沿绳方 4、向，对单摆周期无影响，T 丙 2 ；丁处在电场中，等gg ，所以 T 丁 2 乙 T 甲 T 丙 T 丁案：同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长为 球直径为 后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间如图所示则：(1)该摆摆长为_表的示数为_；(2)如果他测得的 g 值偏小，可能的原因是( )A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将 49 次全振动数为 50 次光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)由摆长公式 lld/2 ，知 lm，由秒表的读数方法，可求得单摆振动 50 次所用的时间 5、t短针读数(t 1)长针读数( 330 s9.8 s99.8 s，同时可求得周期 T.(2)通过 g ，可知 g 偏小的可能原因有二：一是摆长 l 的测量值偏小，即测量值小42知 A 错，B 正确；二是周期 T 的测量值偏大，如开始计时时，过早按下秒表；停止计时时，过迟按下秒表；误把 n1 次全振动数为 n 次等等由此可知 C、D 选项皆错，故正确答案为 1)9.8 s (2)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，他只好找到一块大小为 3 右，外形不规则的大理石块代替小球实验步骤是A石块用细尼龙线系好，结点为 M，将尼龙线的上端固定于 O 点B用刻度尺测量 尼龙线的长度 6、L 作为摆长C将石块拉开一个大约 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 t，由 Tt/30 得出周期E改变 尼龙线的长度，再做几次实验，记下相应的 L 和 出多次实验中测得的 L 和 T 的平均值作计算时使用的数据，带入公式 g( )2g.(1)你认为该同学在以上实验步骤中有重大错误的是哪些步骤。 为什么。 (2)该同学用 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还是偏小。 你认为用何方法可以解决摆长无法准确测量的困难。 解析：(1)实验步骤中有重大错误的是：B：大理石重心到悬挂点间的距离才是摆长C：最大偏角不能超过 10D： 7、应在摆球经过平衡位置时计时F：应该用各组的 L、T 求出各组的 g 后，再取平均值(2)用 为摆长，则忽略了大理石块的大小，没有考虑从结点 M 到石块重心的距离，故摆长 L 偏小根据 T 2 ，g 以用改变摆长的2 如 T2 ，T 2 ，测出 l.则 g 22 一单摆装置竖直挂于某一深度 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，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，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 取 21)如果 8、实验中所得到的 l 关系图象如图乙所示，那么正确的图象应是 a、b、c 中的_(2)由图象可知，小筒的深度 h_m，当地的重力加速度 g_m/s 1)由单摆周期公式 T 2 可得 L，而 L lh，所以 (lh)，2g 422 l h，正确图象应是 2g(2)由图象知 ，得 g 2m/s 2，h2g 1)a(2)2012 重庆模拟 在“用单摆测定重力加速度 ”的实验中，为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆” ，实验中采用了如图甲所示的双线摆测出摆线长度为 L，线与水平横杆夹角为 ，摆球半径为 此地重力加速度为_；某同学用 10 分度的游标卡尺测量摆球的直径时，主尺和游标如图乙所示，则摆球的半径 9、r ：单摆的摆长为 lr，由周期公式 T2 ，此地的重力加速度为 gr 16.0 .0 r28. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如右图所示光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值 R 随时间 t 变化图线如下图所示，则该单摆的振动周期为_若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径 2 倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_(填“变大” 、“不变”或“变小”)，图乙中的 t 将_(填“变大” 、 “不变”或“变小”)解析：小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从 经两次挡光完成一个周期，故 T2t 0；摆长为摆线加小球半径，当小球直径变大，则摆长增加，由周期公式 T 2 可知，周期变大；当小球直径变大，挡光时间增加，即 t 变大t 0变大变大。