2024年新教材高中物理第2章机械振动第4节科学测量：用单摆测量重力加速度提升训练含解析鲁科版选择性必修第一册.docxVIP

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第4节科学测量:用单摆测量重力加速度

基础过关练

题组一试验原理与操作过程

1.(多选)在“用单摆测量重力加速度”的试验中,有人提出如下建议,其中对提高测量结果精确度有利的是 ()

A.适当加长摆线

B.在质量相同、体积不同的摆球中,选用体积较大的

C.摆球偏离平衡位置的角度不能太大

D.当摆球经过最高位置时起先计时

2.在“用单摆测量重力加速度”的试验中,小组成员在试验过程中有如下说法,其中正确的是 ()

A.应把摆球从平衡位置拉至偏角为30°的位置,并在释放摆球的同时起先计时

B.测出摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为t

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小

3.在用单摆测量重力加速度时,某同学用同一套试验装置,用同样的步骤进行试验,但所测得的重力加速度总是偏大,其缘由可能是 ()

A.测定周期时,振动次数少数了一次

B.测定周期时,振动次数多数了一次

C.摆球的质量过大

D.计算摆长时,只考虑悬线的长度,没有加上小球的半径

4.(1)在“用单摆测定重力加速度”的试验中,应选用的器材为。?

A.1m长的细线B.1m长的粗线

C.10cm长的细线D.泡沫塑料小球

E.小铁球F.秒表

G.时钟H.厘米刻度尺

I.毫米刻度尺J.游标卡尺

(2)本试验中,单摆的摆角θ应,从摆球经过时起先计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为d。用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式为g=。?

题组二试验数据处理与分析

5.关于用单摆测定重力加速度,以下说法正确的是 ()

A.由g=4π2lT2看出,T肯定时

B.由g=4π2lT2看出,l肯定时,

C.由于单摆的振动周期T和摆长l可由试验测定,利用g=4π

D.同一地区单摆的周期不变,不同地区的重力加速度与单摆周期的平方成反比

6.某同学利用单摆测定当地重力加速度,发觉单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长l,通过变更摆线的长度,测得5组l和对应的周期T,画出l-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。他采纳恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=。请你推断该同学得到的试验结果与摆球重心就在球心处的状况相比,将(填“偏大”“偏小”或“相同”)。?

7.用单摆测定重力加速度的试验装置如图所示。

(1)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=(用L、n、t表示)。?

(2)下表是某同学记录的3组试验数据,并做了部分计算处理。

组次

1

2

3

摆长L/cm

80.00

90.00

100.00

50次全振动时间t/s

90.0

95.5

100.5

振动周期T/s

1.80

1.91

重力加速度g/(m·s-2)

9.74

9.73

请计算出第3组试验中的T=s,g=m/s2。?

实力提升练

题组一用单摆测量重力加速度

1.(2024辽宁试验中学东戴河分校高二下月考,)某同学设计了用沙摆测重力加速度的试验,装置如图甲所示,此装置可看成摆长为L的单摆,试验时,摆角小于5°,沿垂直于沙摆摇摆的方向匀速拉动木板,在木板上留下如图乙所示的图像。

甲

乙

(1)为了完成试验,除摆长L外,还须要测出的物理量有。(填选项前的字母)?

A.沙摆做简谐运动的振幅A

B.沙摆的质量m

C.OB的长度l

(2)除上述给出的物理量以外,还须要测量(写出物理量及对应符号)。?

(3)依据以上物理量,写出重力加速度的表达式g=。?

(4)请写出一条减小系统误差的改进建议:?。?

2.(2024上海交大附中期中,)(1)在做“用单摆测定重力加速度”的试验时,用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=。若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图甲所示,则单摆摆长是m。若测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示,则秒表读数是s,单摆摇摆周期是s。?

(2)为了提高测量精度,需多次变更l值,并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以l为横坐标、以T2为纵坐标的坐标系上,即图中用“·”表示的点,则:

①单摆做简谐运动应满意的条件是。?

②试依据图中给出的数据点作出T2和l的关系图线,依据图线可求出g=m/s2。(结果保留两位有效数字)?

3.(2024北京东城高三上期末,)试验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测