5　实验：用单摆测量重力加速度 习题 高中物理人教版选择性必修第一册.docx

机械振动

5实验：用单摆测量重力加速度

1．一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆球挂起后，进行了如下步骤．

(1)测摆长l：用米尺量出摆线的长度．

(2)测周期T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期T＝eq\f(t,60).

(3)将所测得的l和T代入单摆周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))中，算出g，将它作为为实验的最后结果写入报告中去．

上面一个步骤中，若有遗漏或错误的地方，请在下面的横线做相应的改正，若没有，就不用填写(不要求进行误差计算).

(1)______________________________________________________________________；

(2)______________________________________________________________________；

(3)______________________________________________________________________.

2．(2024年人大附中检测)某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验．

(1)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的________．

A．长约1m的细线

B．长约1m的橡皮绳

C．直径约1cm的均匀铁球

D．直径约10cm的均匀木球

(2)选择好器材后，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________(填“甲”或“乙”)所示的固定方式．

(3)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是________．

A．测出摆线长作为单摆的摆长

B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动

C．在摆球经过平衡位置时开始计时

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期

3．(2023年山西卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验．

(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径．首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图甲所示，该示数为________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图乙所示，该示数为________mm，则摆球的直径为______mm.

(2)单摆实验的装置示意图如图丙所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小．若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角________5°(填“大于”或“小于”).

(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为________cm.实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为________s，该小组测得的重力加速度大小为________m/s2.(结果均保留3位有效数字，π2取9.870)

4．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中：

(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材________．

A．长度为10cm左右的细绳

B．长度为100cm左右的细绳

C．直径为1.8cm的钢球

D．直径为1.8cm的木球

E．最小刻度为1mm的米尺

F．秒表、铁架台

(2)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图甲所示，则摆球直径d＝________cm.

甲

(3)摆球摆动稳定后，当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n＝1、2、3…)，当n＝60时刚好停表．停止计时的秒表如图乙所示，其读数为______s.

(4)计算重力加速度测量值，如果测量值小于真实值，可能原因是________．

A．将摆球经过最低点的次数n计少了

B．计时开始时，秒表启动稍晚

C．将摆线长当成了摆长

D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长

(5)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，在把摆球悬挂好后．用米尺量出悬点到小球上端的绳长L；然后开始做之后的一系列的操作，并作出L-T2的图像，其他操作测量都无误，则作出的图线是图丙中的___________(填“1”“2”或“3”).如果图线斜率都为k，截距如图中标注，则当地的重力加速度g＝________．

答案解析

1、【答案】(1)要用游标卡尺测出摆球直径d，摆长l等于摆线长与摆球半径之和(2)T＝eq\f(t,29.5)(3)g应测量多次，然后取平均值做实验结果

【解析】(1)摆长不等于摆线的