高三物理实验试题汇编:用单摆测重力加速度

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高中物理选修1实验:用单摆测量重力加速度实验探究题专项训练

高中物理选修1实验:用单摆测量重力加速度实验探究题专项训练

高中物理选修1实验:用单摆测量重力加速度实验探究题专项训练姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、实验,探究题(共8题)1、在“用单摆测重力加速度”的实验中,若小球完成n次全振动的总时间为t,则单摆的周期为________;某同学测得多组摆长L和周期T的数据,得到如图所示的图线,若直线的斜率为k,则重力加速度大小为________.2、在“用单摆测定重力加速度”的实验中:(1)由公式求得的 g 值偏小,可能是由于____________A.测量摆长时,只测量了摆线长度B.悬点固定不牢,摆动中摆线被拉长了C.测量周期时,将 N 次全振动误记为 N+1 次全振动D.选择了质量大体积小的摆球(2)下列摆动图像真实地描述了对摆长约为 1m 的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C 均为 30 次全振动图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.026,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_____________(填字母代号)(3)某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现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,通过改变摆线的长度,测得 6 组 L 和对应的周期 T,画出 L—T2图线,然后在图线,然后选取 A、B 两个点,坐标如图所示.他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为 g=__________.请你判断该同学得到的实验结果不摆球重心就在球心处的情况相比,将________.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)3、某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是( )A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了C.开始计时时,秒表过迟按下D.实验中误将49次全振动记为50次(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______(用k表示).4、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,(1)为了尽量减小实验误差,以下做法正确的是______。

2020年高考物理实验专项复习:《用单摆测定重力加速度》(解析版)

2020年高考物理实验专项复习:《用单摆测定重力加速度》(解析版)

《用单摆测定重力加速度》一、实验题1.某同学利用单摆测量重力加速度。

①为了使测量误差尽量小,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,写出重力加速度的表达式g=______。

2.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,(1)下列操作正确的是______(多选);A.甲图:小球从偏离平衡位置60度开始摆动B.乙图:细线上端用铁夹子固定C.丙图:小球到达最高点时作为计时开始与终止的位置D.丁图:小球自由下垂时测量摆线的长度(2)某同学通过测量30次全振动时间来测定单摆的周期T,他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”,若同方向经过平衡位置时记为“2”,在数到“30”时停止秒表,读出这段时间t,算出周期T=t/30,其他操作步骤均正确。

多次改变摆长时,他均按此方法记录多组数据,并绘制了T2−L图象,则他绘制的图形可能是______;(3)按照(2)中的操作,此同学获得的重力加速度将______(选填“偏大”、“偏小”、或“不变”)3.在用单摆测重力加速度的实验中,测得单摆摆角很小时,完成n次全振动时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为l,用螺旋测微器测得摆球直径为d.(1)测得重力加速度的表达式为g=______.(2)螺旋测微器的读数如图所示,摆球直径d=______.(3)实验中某学生所测g值偏大,其原因可能是______.A.实验室海拔太高B.摆球太重C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算D.以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算.4.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:(1)测量摆线长度的器材是______(选填“卷尺”或“米尺”);(2)测出摆长后,在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球,小球经过______时开始计时,用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,.若摆角从5°改为3°,单摆的周期会______(选填“变得到周期T=tn大”、“不变”或“变小”)。

2023届高考物理一轮实验专题:用单摆测定重力加速度(word版含答案)

2023届高考物理一轮实验专题:用单摆测定重力加速度(word版含答案)

2023届高考物理一轮实验专题:用单摆测定重力加速度1.(2022·江苏南通·模拟预测)某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中:(1)组装单摆时,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图甲所示。

这样做的目的有________;A.保证摆动过程中摆长不变B.需要改变摆长时便于调节C.保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)安装好实验装置后,先用刻度尺测量摆线长l,再用游标卡尺测量摆球直径d,其示数如图乙所示,则d=_______mm;(3)某次实验过程中,用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的________(选填“最高点”或“最低点”);(4)该组同学测出五组单摆振动周期T与摆长L的数据如下表,请在图丙中作出T2-L关系图像_______。

根据图像算出重力加速度g=_______m/s2;(结果保留3位有效数字)(5)若测量值与当地重力加速度值相比偏大,可能原因是________(写出一个)。

2.(2022·北京八十中模拟预测)某研究性学习小组在进行“用单摆测量重力加速度”的实验中(实验装置如图甲所示),已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于5︒。

在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t。

在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图乙所示)。

①从图乙可知,摆球的直径为d=_________mm。

①小组某同学认为单摆周期为tTn=,你认为是否正确_________。

(A.正确;B.不正确)①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=_________。

①在测量时,由于操作失误,致使摆球不在同一竖直平面内运动,而是在一个水平面内做圆周运动,如图所示,这时如果测出摆球做这种运动的周期,仍用单摆的周期公式求出重力加速度,则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比_________(填偏大、偏小、不变),说明理由___________。

高考物理专题87实验:用单摆测定重力加速度练习含解析

高考物理专题87实验:用单摆测定重力加速度练习含解析

专题87 实验:用单摆测定重力加速度1.利用单摆周期T=2πlg,测重力加速度g=4π2lT2.2.采用图象法处理数据,在l-T2图象中k=g4π2.1.(2020·湖北高三月考)某学习小组学习了单摆的相关知识后,想利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度.图1(1)组装单摆时,应在下列器材中选用________(填选项前的字母).A.长度为60 cm左右的橡皮条B.长度为80 cm左右的细线C.直径为3 cm左右的塑料球D.直径为3 cm左右的钢球(2)实验步骤如下:A.用游标卡尺测量小球的直径;B.按装置图安装好实验装置;C.用米尺测量细线悬点到小球的长度L;D.将小球拉离平衡位置一个小角度,由静止释放小球,稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时,并计数为0,此后小球每摆到平衡位置一次,计数一次,依次计数为1,2,3,…,当数到20时,停止计时,测得时间为t;E.多次改变悬线长度,测出对应每次悬线的长度,重复实验步骤C、D;F.计算出每个悬线长度对应的t2;G.以t2为纵坐标、L为横坐标,作出t2-L图线.结合上述实验步骤,完成下列任务:该同学根据实验数据,利用计算机作出t2-L图线如图2所示.根据图线拟合得到方程t2=403.3L+6.3.由此可以得出当地的重力加速度g=________m/s2.(取π2=9.86,结果保留三位有效数字)图2(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因是____________________________________. 答案 (1)BD (2)9.78 (3)没有把球的半径算入摆长解析 (1)选材时,要尽量减小空气阻力对单摆振动的影响,同时要便于测量,摆线选择细线而不能选择长度变化大的橡皮条,摆球选择质量大密度小的,故选B 、D. (2)依题意得,单摆的周期为T =t n 2=t10,由单摆周期公式T =2πLg, 联立可得t 2=400π2gL .由题意可得t 2=403.3L +6.3,则400π2g=403.3,可得g ≈9.78 m/s 2.(3)单摆摆长等于摆线长度和摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,摆长小于实际摆长,因此图线没有过坐标原点,在纵轴上截距不为零.2.(2020·四川攀枝花市第十五中学校高二期中)实验小组的同学用如图3所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验.图3(1)实验室有如下器材可供选用: A .长约1 m 的细线 B .长约1 m 的橡皮绳 C .直径约2 cm 的铁球 D .直径约2 cm 的塑料球E .米尺F .时钟G .停表实验时需要从上述器材中选择:________(填写器材前面的字母). (2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验,操作步骤如下: ①将单摆上端固定在铁架台上 ②测得摆线长度,作为单摆的摆长 ③在偏角较小的位置将小球由静止释放④记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ,得到单摆振动周期T =tn⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小.其中有一处操作不妥当的是______.(填写操作步骤前面的序号)(3)按照以上的实验步骤,测量多组摆长和对应的周期,并根据实验数据作出了图象,如图4所示,根据该图象得出重力加速度的测量值为________m/s 2.图4(4)实验后同学们进行了反思.他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关,而实验中却要求摆角较小.请你简要说明其中的原因______________________________________. 答案 (1)ACEG (2)② (3)9.86 (4)T =2πlg是单摆做简谐运动的周期公式.当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动解析 (1)单摆的摆长不可伸长,为减小空气阻力的影响和实验误差,先选用长约1 m 的细线,直径约2 cm 的铁球,要用米尺测量摆长,停表测量周期,故答案为:ACEG. (2)操作不妥当的是②.单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径. (3)按照(2)的实验步骤,根据单摆的周期公式得T =2πl +r g ,解得T 2=4π2g(l +r ) 由图象可知k =4π2g =4.01=4,解得g =9.86 m/s 2.(4)公式T =2πlg是单摆做简谐运动的周期公式.当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动.3.(2020·山东淄川中学高二期中)某同学利用单摆测量重力加速度. (1)在用单摆测定重力加速度的实验中,下列说法中错误的是( ) A .对重力加速度测量值影响较大的是周期的测量 B .摆球尽量选择质量大些、体积小些的C .用刻度尺测量摆线的长度,这就是单摆的摆长D .摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度L 0=96.58 cm ,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图5甲所示,则摆球直径d =________cm ;(3)实验时,他利用如图乙所示装置记录振动周期,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,光敏电阻与某自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 的变化图线如图丙所示,则该单摆的振动周期为T =________s ;图5(4)根据以上测量数据可得重力加速度g =________m/s 2(结果保留三位有效数字),如果该同学测得的g 值偏小,可能的原因是________(填正确答案标号). A .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 B .计算摆长时用的L =L 0+d C .摆球摆动的振幅偏小答案 (1)C (2)1.07 (3)2.000 (4)9.58 A解析 (1)根据公式g =4π2LT2可知,g 与T 2成反比,所以对重力加速度测量值影响较大的是周期的测量,故A 正确;为减小空气阻力对实验的影响,所以应该用体积小、质量大些的摆球进行实验,故B 正确;实验中摆长应该是摆线的长度与小球的半径之和,故C 错误;为了在实验过程中摆长尽量保持不变,为一恒定的值,所以摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些,故D 正确;选错误的,故选C.(2)由图示游标卡尺可知,摆球的直径d =10 mm +7×0.1 mm=10.7 mm =1.07 cm. (3)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,根据图线丙的变化规律可知,单摆的周期为T =2.246 s -0.246 s =2.000 s.(4)单摆的摆长L =L 0+d 2=96.58+1.072cm =0.971 15 m.根据单摆周期公式有T =2πL g ,得g =4π2L T 2=4×3.142×0.971 152.0002 m/s 2≈9.58 m/s 2. 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,则摆长的测量值偏小,由g =4π2LT2可知,重力加速度g 的测量值偏小,故A 正确;计算摆长时用的是L =L 0+d ,则摆长测量值偏大,根据g=4π2LT2可知,重力加速度g的测量值偏大,故B错误;摆球摆动的振幅偏小不会影响g值的测量,故C错误.。

用单摆测重力加速度专题练习

用单摆测重力加速度专题练习

用单摆测重力加速度专题练习单摆是用来测量重力加速度的一种常见实验装置。

它由一个质量可以忽略不计的细线和一个质量均匀的小球构成。

在实验中,我们将小球用细线悬挂起来,使其能够自由摆动。

通过对单摆摆动的观察和测量,我们可以得到重力加速度的数值。

单摆实验的基本原理是利用单摆的摆动周期与重力加速度之间存在着关系。

根据单摆的运动方程可以推导出:T = 2π√(L/g)其中,T代表单摆的摆动周期,L代表细线的长度,g代表重力加速度。

在实际操作中,我们可以固定细线的长度L,然后通过计时器测量单摆的摆动周期T。

通过测量多个周期,并求取平均值可以减小测量误差。

最后,代入公式中即可计算出重力加速度的数值。

单摆实验的误差来源主要包括人为误差和仪器误差。

人为误差可能来自于操作不准确或观测不精确等因素,影响测量结果的准确性。

仪器误差可能来自于计时器的误差或细线长度的测量误差等因素,同样会对实验结果产生影响。

为了减小误差,我们可以采取一些措施,例如多次重复测量、使用精确的仪器等。

除了采用单摆实验来测量重力加速度外,还可以使用其他实验方法。

例如,可以利用自由落体实验中的自由落体加速度公式 a = 2h/t^2 来测量重力加速度。

在实验中,我们使用了一个垂直落体的物体,通过测量下落距离h和下落时间t,可以直接计算出重力加速度的数值。

总结起来,单摆实验是一种常用的测量重力加速度的方法。

通过测量单摆的摆动周期,并代入公式中,可以得到重力加速度的数值。

为了减小误差,可以采取一些措施,如多次重复测量、使用精确的仪器等。

此外,还可以使用其他实验方法来测量重力加速度,如自由落体实验。

这些实验方法的应用可以帮助我们更好地理解和研究重力以及相关的物理现象。

高三物理实验试题汇编:用单摆测重力加速度

高三物理实验试题汇编:用单摆测重力加速度

高三物理实验试题汇编:用单摆测重力加速度1. 在用单摆测重力加速度的实验中(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,应选用下列所给器材中的哪些?将所选用的器材的字母填在题后的横线上。

(A )长1m 左右的细绳; (B )长30m 左右的细绳;(C )直径2 cm 的铅球; (D )直径2cm 的铁球;(E )秒表; (F )时钟;(G )最小刻度是厘米的直尺; (H )最小刻度是毫米的直尺。

所选择的器材是______________________________________________。

(2)实验时摆线偏离竖直线的要求是________________________,理由是_______________ ________________________________________________________。

(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T ,作出T 2~L 图线,如图所示,再利用图线上任两点A 、B 的坐标(x 1,y 1)、(x 2,y 2),可求得g = 。

若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方法算得的g 值和真实值相比是 的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

1.(共6分)(1)ACEH (1分)(2)摆线与竖直方向的夹角不超过(或小于)5°(1分)。

因为只有在摆角不超过(或小于)5°的情况下,单摆的周期公式gL T π2=才成立(1分)。

(3)121224y y x x --⋅π(2分);不变(1分)。

2 在“用单摆测定重力加速度”实验中,若均匀小球在垂直纸面的平面内做小幅度的摆动,若悬点到小球顶点的绳长L ,小球直径为d ,将激光器与传感器左右对准,分别置于摆球的平衡位置两侧,激光器连续向左发射激光束。

在摆球摆动过程中,当摆球经过激光器与传感器之间时,传感器接收不到激光信号。

将其输入计算机,经处理后画出相应图线。

高考实验:用单摆测重力加速度 实验报告单

高考实验:用单摆测重力加速度 实验报告单

单摆实验测重力加速度实验目的1. 用单摆测量当地的重力加速度。

2. 研究单摆振动的周期。

实验仪器单摆,米尺,停表(或数字毫秒计,),游标卡尺,重锤。

实验原理单摆是用重量可忽视的细线吊起一质量为m 的小重锤,使其左右摆动,当摆角为θ时,重锤所受合外力大小f=- mgsin θ(图1),其中g 为当地的重力加速度,这时锤的线加速度为-gsin θ。

设单摆长为 L ,则摆的角加速度 a=-gsin θ/L 。

当摆角甚小时(小于 5°),可认为 ,这时 gsin θ= θ,即振动的角加速度和角位移成比例,式中的负号表示角加速度和角位移的方向总是相反。

此时单摆的振动是简谐振动。

从理论分析得知,其振动周期 T 和上述比例系数的关系是 T=a π2,所以 T=gL π2 式中 L 为单摆摆长,是摆锤重心到悬点的距离, g 为当地的重力加速度。

将测出的摆长L 和对应和周期 T 代入上式可求出当地的重力加速度之值。

又可将此式改写成 T 2=g Lπ24 。

这表示 T 2和 L 之间,具有线性关系,如就各种摆长测出各对应周期,则可从图线的斜率求出 g 值。

内容与要求1.取摆长约为1m 的单摆,用米尺测量摆线长 ,用游标卡尺测量摆锤的直径 ,各5次。

用米尺测长度时,应注意使米尺和被测摆线平行,并尽量靠近,读数时视线要和尺的方向垂直以防止由于视差产生的误差。

2.用停表测量单摆连续摆动50个周期的时间 ,测5次。

注意摆角要小于5°。

用停表测周期时,应在摆锤通过平衡位置时按停表并数“0”,在完成一个周期时为“1”,以后继续在每完成一个周期时数2、3、…,最后,在数第50的同时停住停表。

3.将摆长每次缩短约20cm ,测其摆长及其周期,填入表中.注意事项1.使用停表前先上紧发条,但不要过紧,以免损坏发条。

2.按表时不要用力过猛,以防损坏机件。

3.回表后,如秒表不指零,应记下其数值(零点读数),实验后从测量值中将其减去4.要特别注意防止摔碰停表,不使用时一定将表放在实验台中央的盒中。

高三物理实验复习—用单摆测重力加速度习题选编 含答案

高三物理实验复习—用单摆测重力加速度习题选编 含答案

实验:用单摆测重力加速度的大小习题选编1、在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时:(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可供选用的器材为______。

(只填序号)A.20cm长的细线、木球、秒表、米尺、铁架台B.110cm长的细线、钢球、秒表、米尺、铁架台C.110cm长的细线、木球、秒表、量程为50cm的刻度尺、铁架台D.10cm长的细线、钢球、大挂钟、米尺、铁架台(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最______(填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并计数为零,摆球每次通过该位置时计数加1,当计数为60时,所用的时间为t,则单摆周期为______s。

(3)实验时某同学测得的重力加速度g值偏大,其原因可能是______。

A.摆球太重B.计算时误将小球的直径与摆线长相加C.测出n次全振动时间为t,误作为(n +1)次全振动时间进行计算D.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了【答案】B;低;;BC2、在“利用单摆测重力加速度”的实验中:(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号)_ _。

A.小铁球B.小塑料球C.20cm长的细线D.100cm 长的细线 E.手表 F.时钟G.秒表(2) 有关“用单摆测定重力加速度”的实验,下述说法中正确的是__ _。

A.为了方便测量摆长,可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量B.测量摆长时可以先测出摆线的长度,再加上摆球的半径C.偏角不要超过5°,将摆球拉到最大位移处释放同时快速按下秒表开始计时D.为了精确测量单摆的周期,起码要测量小球作100次全振动所用的时间(3)某同学实验时改变摆长,测出多组摆长L和对应的周期T的数据,作出L—T2图线,得到一条过原点的直线,如果直线的斜率为k,则求得重力加速度g= ________________.但实际操作时,该同学漏加了小球半径,如果他仍作出L--T2图线,通过直线斜率来计算重力加速度,则测量结果将______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”).【答案】ADG BD 24k 不变 3、根据单摆周期公式 ,可以通过实验测量当地的重力加速度。

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高三物理实验试题汇编:用单摆测重力加速度
1. 在用单摆测重力加速度的实验中
(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,应选用下列所给器材中的哪些?将所选用的器材的字母填在题后的横线上。

(A )长1m 左右的细绳; (B )长30m 左右的细绳;
(C )直径2 cm 的铅球; (D )直径2cm 的铁球;
(E )秒表; (F )时钟;
(G )最小刻度是厘米的直尺; (H )最小刻度是毫米的直尺。

所选择的器材是______________________________________________。

(2)实验时摆线偏离竖直线的要求是________________________,理由是_______________ ________________________________________________________。

(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T ,作出T 2~L 图线,如图所示,再利用图线上任两点A 、B 的坐标(x 1,y 1)、(x 2,y 2),可求得g = 。

若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方法算得的g 值和真实值相比是 的(选填“偏大”、“偏
小”或“不变”)。

1.(共6分)
(1)ACEH (1分)
(2)摆线与竖直方向的夹角不超过(或小于)5°(1分)。

因为只有在摆角不超过(或小于)5°的情况下,单摆的周期公式g
L T π2=才成立(1分)。

(3)1
21224y y x x --⋅π(2分);不变(1分)。

2 在“用单摆测定重力加速度”实验中,若均匀小球在垂直纸面的平面内做小幅度的摆动,若悬点到小球顶点的绳长L ,小球直径为d ,将激光器与传感器左右对准,分别置于摆球的平衡位置两侧,激光器连续向左发射激光束。

在摆球摆动过程中,当摆球经过激光器与传感器之间时,传感器接收不到激光信号。

将其输入计算机,经处理后画出相应图线。

图甲为该装置示意图,图乙为所接收的光信号I 随时间t 变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,
则该单摆的振动周期为 。

若保持
悬点到小球顶点的绳长L 不变,改用直
径2d 的另一均匀小球进行实验,则图中
的t 0将 (填“变大”、“不变”
或“变小”)。

则当地的重力加速度大小的
计算公式g = (用上述已知
A
B T 2 x x y 1 y 2
O
的物理量表示)。

2. (6分) 2 t 0 变大 2022)2(t d L g +=
π
3 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,由于摆球形状不规则,无法准确测量摆长l ,但
摆线的长度'l 可以准确测量。

现使用同一摆球,多次改变摆线长度'l 并测得每一次相应的摆动周期T 对于数据处理方法,下列说法中正确的是( )
(A )'
l 与2T 不是直线关系
(B )摆长l 可以利用2'T l -图线求出
(C )'l 与2T 是直线关系,在理论上,2'T l -直线的斜率与2T l -直线的相同 (D )'l 与2T 是直线关系,在理论上,2'T l -直线的斜率与2
T l -直线的不同
3.答案: BC (4分)
4 (1)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。

请指出该同学在实验操作中存
在的两处明显错误或不当:
① ;② 。

(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A 、B 、C 、D 、E 、F
为计数点,测得点A 到B 、C 、D 、E 、F 的距离分别为h 1、h 2、h 3、h 4、h 5.若打点的频率为f ,则打E 点时重物速度的表达式为v E = ; 若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v 2)与距离(h )的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g = __ m/s 2。

4.答案:(1)打点计时器应接交流电源;(2分)重物释放时应紧靠打点计时器(2分)
(2)
2)(35f h h - (2分) 9.6 (3分) 将纸带由
5 某同学利用单摆测定当地重力加速度。

如图甲所示,实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动。

为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻与某一自动记录仪相连;他用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端的距离当作摆长,分别测出摆长为L 1和L 2时,该仪器显示的光敏电阻的阻值R 随时间t 变化的图线分别如图乙、丙所示。

(1)根据图乙、丙可知:当摆长为L 1时,单摆的周期为T 1=______;当摆长为L 2时,单摆的周期为T 2=__________。

(2)请用所测量的物理量L 1、L 2、T 1、T 2,写出摆球直径的表达式d =_________________,当地的重力加速度值g =_____________________。

(3)写出两条对提高实验结果准确程度有益的建议
①____________________________________________________________________ ②_____________________________________________________________________
5、(6分)解答:
(1)2t 1(1分) 2t 2(1分);
(2)2(T 22L 1-T 12L 2)T 12-T 22(1分) 4π2(L 1-L 2)T 12-T 22
(1分); (3)①摆线的最大摆角不超过100;②选择密度大的摆球。

(2分)。

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