8利用单摆测重力加速度实验.docx

1、8利用单摆测重力加速度实验8.利用单摆测重力加速度实验1.(2015顺义一模)(2)利用单摆测当地重力加速度的实验中利用游标卡尺测得金属小球直径如下图所示，小球直径d = cm某同学测量数据如下表，请在下图中画出LT2图像/0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80由图像可得重力加速度g = m/s2(保留三位有效数字)某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误,那么他得到的实验图像可能是下列图像中的2.(2013石景山一模)21(18分)(1)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，通过测量单摆摆长L，利用秒表记录该单摆

2、50次全振动所用的时间并求出周期T，根据单摆周期公式计算出重力加速度g。如果该同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为 s；如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 开始计时时，秒表按下稍晚 C. 实验中将51次全振动误记为50次 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为L1(不计摆球半径)，测得周期为T1：第二次量得悬线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g值为3.(2015朝阳一模)(2)某同学利用单摆测定当地的重力加速度。实验室已经提

3、供的器材有：铁架台、夹子、秒表、游标卡尺。除此之外，还需要的器材有_。 A. 长度约为1m的细线 B. 长度约为30cm的细线 C. 直径约为2cm的钢球 D. 直径约为2cm的木球E最小刻度为1cm的直尺F最小刻度为1mm的直尺该同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为_s。 乙 丙该同学经测量得到6组摆长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，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=_。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样_(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。该

4、同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为： A. 在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定 B. 摆线偏离平衡位置的角度不能太大 C. 用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径 D. 测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时其中合理的有_。该同学在做完实验后，继续思考测量重力加速度的其它方法。请你展开想像的翅膀，再设计一个方案测量重力加速度。(简要说明需要的器材以及测量方法)_4.(2014海淀一模)(2)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。甲组同学采用图甲所示的实验装置。 A. 为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用 ；(用器材前的字母表示

5、)a长度接近1m的细绳b.长度为30cm左右的细绳c直径为1.8cm的塑料球d直径为1.8cm的铁球e最小刻度为1cm的米尺f最小刻度为1mm的米尺 B. 该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。(用所测物理量表示) C. 在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系

6、，如图丙所示的v-t图线。 A. 由图丙可知，该单摆的周期T= s； B. 更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线，并根据图线拟合得到方程T24.04L0.035。由此可以得出当地的重力加速度g m/s2。(取29.86，结果保留3位有效数字)5.(2013海淀一模)(18分)(1)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间。在某次实验中，当摆球通过最低点开始计时，同时计数为“0”，下次摆球回到最低点时计数为“1”，当计数到“100”时停止计时，此时秒表记录的时间如图6所示，由图可读出时间为 s，可知单摆的振动

7、周期为 s。6.(2013大兴一模)(18分)(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中：用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图14所示，可以读出此金属球的直径为mm；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出摆长L与周期T，可算出重力加速度的表达式为7.(2013东城二模)实验题：(1)在用“单摆测重力加速度”的实验中：某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度的表示式为g= (用d、l、n、t表示)。若该同学用游标卡尺测定了小球的直径，如图1所示，则小球直径为 cm；为了尽可能减小实验误差

8、，下述操作中可行的是 。 A. 摆线偏离竖直方向的最大摆角小于5 B. 当小球通过平衡位置时开始计时 C. 让小球尽可能在同一竖直面内摆动 D. 减小摆球的质量8.(2013西城二模)(2)某同学用单摆测定当地的重力加速度g。如图2所示，用游标卡尺测摆球直径。摆球直径d= mm。实验操作步骤如下： A. 取一根细线，下端系住一个金属小球，上端固定在铁架台上； B. 用米尺(最小刻度为1mm)测得摆线长l； C. 在摆线偏离竖直方向较小夹角的位置由静止释放小球； D. 用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=t/n；E.改变摆线长，重复B. C. D的操作。该同学采用两种方法处理实验

9、数据。第一种方法：根据每一组T和l，利用求出多组g值，然后计算g值的平均值，求得当地的重力加速度g。第二种方法：根据每一组T和l，在图3中描点，然后连线；根据图线的斜率，求出当地的重力加速度g。a.如果实验中测量摆线长l和单摆周期T的偶然误差都比较小，那么，第一种方法求出的重力加速度 当地的重力加速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)；b.根据该同学在图3中描出的点，请在图3中描绘出T2-l图线；c.该同学从图3中求出图线斜率k，则重力加速度g与斜率k的关系式为g= ；代入数据求得g= m/s2(结果保留3位有效数字)。 T2/s2l/cm9.(2015东城高三期末)(6分)实验小组的同学做

10、“用单摆测重力加速度”的实验。实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式，其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：同学甲：T一定时，g与L成正比同学乙：L一定时，g与T2成反比同学丙：L变化时，T2是不变的同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值其中观点正确的是同学 (选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。实验室有如下器材可供选用： A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳 C. 直径约2cm的均匀铁球 D. 直径约5cm的均匀木球E秒表F时钟G最小刻度为毫米的米尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择： (填写器材前面的字

11、母)。他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到 之间的距离记为单摆的摆长L。在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T= 。如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种： 。10.(2013石景山高三期末)(1)(10分)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：用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图13(甲)所示，摆球直径为_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。用秒表测量单

12、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n =0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n =60时秒表的示数如图13(乙)所示，该单摆的周期是T=_s(结果保留三位有效数字)。测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2L 图象如图13(丙)，此图线斜率的物理意义是 A. B. C. D. 与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是 A. 振幅偏小 B. 在单摆未悬挂之前先测定其摆长 C. 将摆线长当成了摆长 D. 开始计时误记为n=1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，再测出其

13、振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为=_。(2)(8分)有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U 2的关系曲线。有下列器材可供选用： A. 电压表V1(03V，内阻3k) B. 电压表V2(015V，内阻15k) C. 电流表A(00.6A，内阻约1) D. 定值电阻R13kE定值电阻R215kF滑动变阻器R(10，2A)G学生电源(直流6V，内阻不计)H开关、导线若干为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用 ，定值电阻应选用 ，从而改装电压表；为减小实验误差，并要求从零开始多测几组数据，请在

14、图13(丁)的方框内画出满足实验要求的电路图；根据实验数据作出P-U2图象，下面的四个图象中可能正确的是 。D11.(2013朝阳高三期末)(6分)在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中，图甲中的O点是摆线的悬点，a、b两点分别是摆球的上沿和下沿，则该单摆的摆长l=_m。乙图为测量周期用的秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共30个小格，每小格30s。该单摆全振动n=50次时，表盘指针的位置如图乙所示，所用时间t=_s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=_(不必代入具体数值)。8.利用单摆测重力加速度实验1.(2) 2.26g= 9.86 m/s2 B2.(1)9

15、9.8AB B二、实验题(每题分，计分)3.(2)ACF(2分)95.1(2分)(2分)不影响(2分)AB(2分)【方案一】需要的器材有：质量已知的钩码、测力计。测量方法：已知钩码的质量m，再用测力计测出其重力G，则可求出重力加速度。【方案二】需要的器材有：铁架台、打点计时器及相应的电源、导线、纸带、刻度尺、重锤。测量方法：让重锤拖着纸带做自由落体运动，通过打点计时器在纸带上记录的信息可求得重力加速度。(4分)4.(2)(共12分) A. adf (3分) B. (3分) C. 偏小(2分) A. 2.0(2分) B. 9.76(2分)5.(18分)(1)101.3s (2分)，2.03s (2分)6.(1)19.40(3分)(3分)7.(1)；2.235；ABC8.(2)16.50【3分】a.小于【2分】b.连线如图2所示【2分】c.【2分】9.689.78【2分】9.丁ACE 小球球心可能是振动次数n计多了；可能是测量摆长时从悬点量到了小球底部；可能在计时的时候秒表开表晚了；(其他答案合理也给分)10.(1)(10分，每小题2分)2.06cm2.24sCD(2)A (2分)D (2分)电路图如右图所示(2分)C(2分)11.0.9160(0.91590.9161)t=96.3s (每空2分)