2.5 实验：用单摆测量重力加速度-同步练习（含解析）【新教材】-人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（机构 ）

2.5 实验：用单摆测量重力加速度-同步练习 一、实验探究题 1.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的________（选填选项前的字母）； 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2cm的均匀木球 （2）实验中，用米尺测量出悬线长度为l，用游标卡尺测量出小钢球的直径为d，则摆长 ________，用秒表测得单摆完成n次全振动所用的时间t，则根据以上数据计算重力加速度 ________（用L，n，t表示）； （3）若测量结果得到的g值偏大，可能是因为____（选填选项前的字母）； A.测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长 B.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 C.实验中误将49次全振动数为50次 D.开始计时，秒表过早按下 （4）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出 图象如图，若测得此图线的斜率为k，则重力加速度 ________（用k表示）； （5）为了减小测量误差，以下措施中正确的是____（填字母）。 A.单摆的摆角应尽量大些 B.摆线应尽量短些 C.选体积较小、质量较大的摆球 D.测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起、终点位置 E.测量周期时，应测摆球30~50次全振动的时间算出周期 2.在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）以下实验测量工具中，本实验不需要的是_______（选填选项前的字母） A.米尺 B.停表 C.游标卡尺 D.天平 （2）组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母） ①长度为 左右的细线  ②长度为 左右的细线 ③直径约为 的塑料球    ④直径约为 的钢球 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ （3）某次实验中，记录下单摆的摆长为 ，50次全振动的时间为 ，据此可算得重力加速度 ________ 。（保留三位有效数字，取 ） （4）改变摆长L，测得相应的振动周期T，用多组实验数据作出 图像，也可以求出重力加速度g．两位同学作出的 图线如图乙中的a、b所示，已知图线a对应的g值最接近当地重力加速度的值，其斜率为k，据图线a可求得重力加速度的表达式为________；相对于图线a，出现图线b的原因可能是________。（选填选项前的字母） A．每次都误将49次全振动记为50次   B．每次都误将51次全振动记为50次 3.用“单摆测定重力加速度”的实验中。 （1）测周期的器材为________，测绳长的器材为________。（填选项字母） A．时钟    B．秒表 C．最小刻度为cm的米尺 D．最小刻度为mm的米尺 （2）用螺旋测微器测量摆球直径示数如图所示，该球的直径为________mm； （3）他测得的g的值偏小，可能的原因是______________。 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.开始计时，秒表过早按下 4.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下： A．安装好实验装置； B．用游标卡尺测量小球的直径d； C．用米尺测量悬线的长度l； D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数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，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D； F．计算出每个悬线长度对应的t ； G．以t 为纵坐标、l为横坐标，作出t -l图线。 结合上述实验，完成下列任务： （1）用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为________cm。 （2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t –l图线如图所示。根据图线拟合得到方程t =404.0l+2.36。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3位有效数字） （3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是________。 A.不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时 B.开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数 C.不应作t –l图线，而应作t–l图线 D.不应作t –l图线，而应作 图线 5.某同学利用单摆测定当地的重力加速度． （1）实验室已经提供的器材有：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