2022年新高考物理一轮复习练习：专题94　实验：用单摆测定重力加速度 （含解析）.docx

1、专题专题 94实验：用单摆测定重力加速度实验：用单摆测定重力加速度 1某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长 78.50cm，摆球直径 2.0cm.然后将一个力电传感器接到计算机上，实验中测量悬线上拉力 F 的大小随时间 t 的变化 曲线如图所示 (1)该摆摆长为_cm. (2)该摆摆动周期为_s. (3)测得当地重力加速度 g 的值为_m/s2. (4)(多选)如果测得 g 值偏小，可能原因是() A测摆线长时摆线拉得过紧 B摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动 C计算摆长时，忘记了加小球半径 D读单摆周期时，读数偏大 2. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐

2、运动的周期公式得到 g4 2 T2 l.只 要测量出多组单摆的摆长 l 和运动周期 T，作出 T2l 图像，就可求出当地的重力加速度，理 论上 T2l 图像是的一条过坐标原点的直线某同学在实验中，用一个直径为 d 的带孔实心钢 球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离 l0，分别测出摆球做简谐运动的周期 T 后，作出 T2l 图像，如图所示 (1)造成图像不过坐标原点的原因可能是() A将 l0记为摆长 l B摆球的振幅过小 C将(l0d)计为摆长 l D摆球质量过大 (2)由图像求出重力加速度 g_m/s2.(取29.7) 3某同学利用单摆测量重力加速度 (1)(多选)为了使测量误差尽量小，

3、下列说法正确的是() A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大 (2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约 1m 的单摆实验时，由于仅有量程 为 20cm、精度为 1mm 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下 端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期 T1；然后保持悬点位置不变，设法将 摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆 的周期 T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L.用上述测量结果，写

4、出 重力加速度的表达式 g_. 4某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作： (1)用游标尺上有 10 个小格的游标卡尺测量摆球的直径，得到如图甲所示结果，则可读出 摆球的直径为_cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长 L. (2)用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 n1，单摆 每经过最低点计一次数，当数到 n60 时秒表的示数如图所示，该单摆的周期是 T _s(结果保留三位有效数字). (3)测量出多组周期 T、摆长 L 的数值后，画出 T2L 图像如图丙所示，此图像斜率的物理 意义是_ AgB1 g C4 2 g D g

5、 42 (4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图像斜率 得到的重力加速度与原来相比，其大小_ A偏大 B偏小 C不变 D都有可能 (5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出 一摆线较长的单摆的振动周期 T1，然后把摆线缩短适当的长度L，再测出其振动周期 T2.用该 同学测出的物理量表示重力加速度，则 g_ 专题专题 94实验：用单摆测定重力加速度实验：用单摆测定重力加速度 1(1)79.50(2)1.8(3)9.68(4)BCD 解析：(1)摆长摆线长小球半径78.50cm1.0cm79.50cm. (2)由 Ft 变

6、化图线可知，T1.8s. (3)g4 2l T2 43.14 279.50 1.82 cm/s29.68m/s2. (4)由 g4 2l T2 可知 g 值偏小的可能原因是：l 的测量值偏小，B、C 正确，A 错误，也可能 是 T 值偏大，D 正确 2(1)A(2)9.7 解析：(1)摆长 l 应该是悬点到小球重心的距离，即(l0d 2)；根据该同学作出的 T 2l 图像， 当 l 等于零时，周期不为零，说明实际摆长较长，即造成图像不过坐标原点的原因应该是摆长 测小了，所以可能是将 l0记为摆长 l，A 正确 (2)由图像的斜率 k4.0s 2 1m 4s2/m 可得， g4 2 T2 l4 2 k 29.7m/s2. 3(1)BC(2) 42L T21T22 解析：(1)组装单摆时，悬线应选用不易伸长的细线，摆球选择体积小、密度大的摆球； 单摆摆动时在同一竖直面内摆动，摆的振幅尽量小一些B、C 正确 (2)设单摆的周期为 T1时摆长为 L1，周期为 T2时摆长为 L2 则 T12 L1 g ，T22 L2 g ，又 L1L2L 联立上式得 g 42L T21T22 . 4(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C(5) 42L T21T22