高三物理一轮复习 7.4 实验用单摆测定重力加速度练习题

1.(2010年天水一中)在用单摆测重力加速度的实验中:用摆线长为L、摆球直径为2r的单摆测定本地的重力加速度,测得这架单摆完成N次全振动用去时间t,那么,本地的重力加速度g=__________________.某同学用该式求重力加速度,在计算摆长时,只测了摆线长而没有将摆球半径计算在内,最后求得的g值将比真实值________.(填“偏大”或“偏小”)

4π2N2(L+r)

【答案】 g= 偏小

r22.(2010年石家庄二中)(1)对于高中物理实验中的几个实验的描述中,正确的是________.

A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,采用累积法测量单摆周期的目的是为了减小测量误差

B.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同

C.在利用重锤自由下落做“验证机械能守恒定律”的实验中,必须测量重锤的质量 D.在“验证动量守恒定律”的实验中,必须直接测量小球的质量和速度

(2)在用单摆测定重力加速度的实验中,测得摆线的长度为L0、摆球的直径为d,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如上图所示,由图可得重力加速度的表达式g=______________.

?L0+d?2??

【答案】 (1)ABC (2)π2 24t0

3.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如下图所示,则:

(1)该摆摆长为________cm,秒表的示数为________. (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

【解析】 (1)由摆长公式l=l′+d/2,知l=98.50 cm,由秒表的读数方法,可求得单摆振动50次所用的时间t=短针读数(t1)+长针读数(t2)=3×30 s+9.8 s=99.8 s,同时可求得周期T.

4π2l

(2)通过g=2,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

T于实际值,可知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n+1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B.

【答案】 (1)98.50 99.8 s (2)B

4.(2009年台州模拟)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,关于摆长和周期的测量,下列说法正确的是( )

A.摆长等于摆线长度加上球的直径

B.测量周期时只要测量一次全振动的时间 C.测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时 D.测量时间应从摆球经过最高点时开始计时

实验中,某同学测定了在不同摆长时的周期,数据如下表所示: 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 摆长l/m 1.42 1.57 1.67 1.80 1.91 2.01 周期T/s 根据上表数据,为了直观地反映l和T间的关系,他在T-l坐标系中根据此表描点后发现T、l间不是正比关系,而好像是T2∝l的关系,请讲一讲你如何进一步验证这一猜想是否正确?(文字力求简洁、清楚,写出要点即可)______________.

【解析】 单摆的摆长等于线长加小球的半径.故A错;测量周期时应测出30~50次全振动的时间求平均值,故B错;为减少测量误差,应该从摆球经过平衡位置时开始计时,故D错,C正确.

【答案】 C 可以根据表中的T值计算出相应的T2值填入表中,画出对应的T2-l图象.如果所描出的点很接近在一条过原点的直线上,就可以确认T2∝l关系成立.

5.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,测得单摆摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米

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