高考物理单摆实验探究题及答案.docx

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 cm。

②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 。

③若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2―L图象如图，则此图线的斜率的物理意义是

A B C D

2、使用下面装置测重力加速度g的值.

实验操作步骤如下：

（a）用天平称量重物的质量m；（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 .

图中所示是按正确顺序操作打出的一条纸带，

图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是从O点开始每隔一个计时点而取的计数点.测出OF间的距离为h=21.90cm，EG间的距离为s=16.50cm.已知电火花计时器的打点频率f=50Hz.有下列三种方法求重力加速度的值，分别是：

①由于 ，其中 ，因此，

②由于

因此

③由于

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.

如果当地的重力加速度值已知，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1kg，可以求出从开始运动到打下F点的过程中重力势能的减少量

= J，动能增加量 = 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n次全振动所用时间为t，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，则重力加速度的测量值偏大

4、有一测量微小时间差的装置，是由两个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．

现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50．0S和49．0S，则两单摆的周期差AT

＝ s；

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Δt＝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）；

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 。

用心 爱心 专心 1

5、在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5O，完成 次全振动的时间为，用毫米刻度尺测得的摆线长为 ，用螺旋测微器测得摆球的直径为 。

①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式 。

②从图中可知，摆球的直径 的读数为 。

③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 。A.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 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：

将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

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=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T=t/30得出周期。

该同学以上实验步骤中有错误的是 。

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 (偏大或偏小)。

如果该同学改正了错误，改变OM间尼龙线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度 、 和周期 、

，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是 。

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/s2。(结果保留2位有效数字）