第二章 第五节 实验：用单摆测量重力加速度-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册经纶学典【学霸题中题】(人教版)

参考答案与解析 3c解析由用乙可知A0m,则7以…2根据单据公式72(2)/(0123-)解析小球的运动可分解为两种运 ,解得l=,,代入数据解得:=1.0m,故C正确. 动,沿水平方向的匀速直线运动和沿凹槽的类似于单摆的简谐运动小球运 点睛:根据沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线求出沙摆的周期,再根据 动到槽另一端,恰能掉人B点,则运动时间为单摆,个周期的奇数倍t= 周期公式7=2m求出沙摆的摆长 2+1)(0.1).-(+1)m、/(k=0.23 4.BD解析:小球在运动的过程中,只有重力做功,根据动能定理得,每次经 过平衡位置时,动能相同,但速度的方向不同,所以速度不同,动量不 第五节实验:用单摆测量重力加速度 故A错误,B正确;当小球向右通过平衡位置时,根据牛顿第二定律有:T+A四基巩固 F-mg=m,所以r=m+mg当小球向左通过平衡位置时根据牛顿1ACE解析:摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,为减小误差应保证摆线 的长短不变,选择伸缩性小、尽可能长的细线作摆线,故A项符合题意刻度 第二定律有:7-mg-F 则T=m+F+mg,因为洛伦兹力相等,所以 尺测出细线的长度再加上小球的半径才是摆长,故B项不合题意.单摆在摆 角很小的情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不超过5°,否则 向左通过平衡位置时的拉力大于向右通过平衡位置时的拉力.故C错误.加磁 单摆将不做简谐运动,故C项符合题意.当单摆经过平衡位置时速度最大 场与不加磁场相比,洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直,都是只有重力 对小球做功,小球在任意点的速度大小一样,故周期不变故D正确故选BD 此时开始计时误差最小,但是要测量n次全振动的时间为t,再由T=求 5.AB解析:由题图乙可知,单摆周期为7=2s,则a=27=mds,所以单 周期误差较小,故D项不合题意处理数据的时候,通常由线性关系比较好 得出结论,故作T-图像,故E项符合题意 的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin(m)cm,故A正确;由单摆的周 2.D解析:根据图像可知:单摆的周期为7=4,根据周期公式r2,/ 期公式7=2my/,解得单摆的摆长为/=1m,故B正确;由 t=2.5s到t=3s的过程中,摆球在靠近平衡位置,所以摆球的重力势能减 可得g=,故D正确,ABC错误故选D 小,故C错误;由于从t=2.5s到t=3s的过程中,摆球在靠近平衡位置,所 以摆球的速度在增大设绳子与竖直方向夹角为则其所受绳子的拉力为3.B解析根据单摆的周期公式:7=27√g,解得g=7A测摆线长时 F1=Gcs升+m-,此时在减小,在增大,所以拉力在增大,故D错误故摆线拉得过紧,导致摆长测量值偏大,即测得的g值偏大,A错误;B.摆线上 端悬点未固定,振动中出现松动使摆线长度增大了,即测量值小于实际摆 选AB 长,测得的g值偏小,B正确;C.开始计时时,迟按秒表,导致测量周期偏小, 6.A解析:当小球在纸面内做小角度振动时,圆心是O点,摆长为L,故周期 测得的g值偏大,C错误;D.实验中误将49次全振动计为50次全振动,由 为T=2丌 故A正确,C错误;当小球在垂直纸面方向做小角度振动 于周期7=—,n偏大,则测得周期偏小,测得的g值偏大,D错误.故选B. 时,圆心在墙壁上且在O点正上方,摆长为=(1+)L,故周期T=4.BC解析:A,根据单摆的周期公式T=2nc:,又l=1+2则 (4+3)L 故B、D错误故选 7.3.03.0解析:T= 22×50s=3. 由数学知识知,T-L图像中横坐标截距的绝对值为小球的半径,可知小球 的直径为2a故A不符合题意;B.由①可知,图像的斜率:k=一,则重力加 ),解得h=30m 故B符合题意;C.对于单摆 、于5°即可,仅将单摆的摆 8.(1)x=2n+1)m 角从4改为2°,不影响单摆的周期,则得到的图线斜率不变故C符合题 =0,1.2 意;D.由g=-1可知,没有测小球的直径,不影响测得的重力加速度的数 解析:(1)设小滑块做匀速直线运动从过A点到再次返回到A点所用的时 值.故D不符合题意 间为t1,A、P间的距离为s,则t1=—;设单摆做简谐运动回到O点且向左 5.BD解析:由单摆周期公式:7=2可知:T=L,根据数学知识可 运动所需时间为l2,则t2=+nT(n=0,1,2,…),其中T=2丌 由题 知,T-1图像的斜率k4,当地的重力加速度g=42若测量摆长时忘了 意可知t1=12 +n7(n=0,1,2,…),得 加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度,根据数学知识可知, (n=0,1,2,…) r与b线T=-L斜率相等,两者应该平行,—r是截距,故作出的 (2)当n=0时,A、P间的距离最小,m2g T-L图像中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆