第二章 5 实验：用单摆测量重力加速度(过关练)-【志鸿优化训练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版2019)

课时夯基过关练 5.实验：用单摆测量重力加速度 ■■■课时训练11■■ 核心素养达标夯实基础 一、选择题 振动图像如图乙所示，设图中单摆向右摆动 1.在“用单摆测量重力加速度”的实验中，若测 为正方向，计算过程中g的大小约等于π， 得g偏小，可能是由于() 则下列选项正确的是 () A.计算摆长时，只考虑悬线长而未加小球 A.x/cm 半径 B.测量周期时，将n次全振动，误记成n十1 0510 52.02.5t/s 次全振动 C.计算摆长时，用悬线长加小球直径 甲 D.单摆振动时，振幅较小 A.根据图乙可知开始计时摆球在C点 2.某同学用单摆测当地的重力加速度。他测 B.此单摆的振动频率是0.5Hz 出了摆线长度L和摆动周期T,如图甲所 C.图乙中P时刻摆球向正方向振动 示。通过改变悬线长度L,测出对应的摆动 D.根据已知数据可以求得此单摆的摆长为 周期T,获得多组T与L,再以T为纵轴、L 1.0m 为横轴画出函数关系图像如图乙所示。由 4.(多选)在做“用单摆测量重力加速度”的实 此种方法得到的重力加速度值与测实际摆 验中，有人提出以下几点建议，其中对提高 长得到的重力加速度值相比会( ) 测量结果精确度有利的是() A.适当加长摆线 B.质量相同、体积不同的摆球，应选用体积 较大的 C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大 0 L/cm D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一 次全振动后停止计时，用此时间间隔作 A.偏大 B.偏小 为单摆振动的周期 C.一样 D.都有可能 5.(多选)在“用单摆测量重力加速度”的实验 3.(多选)小明在实验室做单摆实验时得到如 中，由于摆球形状不规则，无法准确测量摆 图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位 长，但摆线的长度'可以准确测量。现使用 置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置， 同一摆球，多次改变摆线长度'并测得每 小明通过实验测得当地重力加速度为g 次相应的摆动周期T,对于数据处理方法， 9.8m/s2,并且根据实验情况绘制了单摆的 下列说法正确的是( ·物理 45 、第二章机械振动 A.1'与T不是直线关系 A.将石块和细尼龙线系好，结点为M,将尼 B.摆长可以利用1-T2图线求出 龙线的上端固定于O点，如图所示； C.与T是直线关系，在理论上，'-T2直 B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度1作 线的斜率与1-T?直线的斜率相同 为摆长； D.1'与T2是直线关系，在理论上，'-T2直 C.将石块拉开一个大约α=5°的角度，然后 线的斜率与1-T2直线的斜率不同 由静止释放； 二、非选择题 D.从摆球摆到最高点时开始计时，测出30 6.在“利用单摆测量重力加速度”的实验中，由 次全振动的总时间，由T=得出 单摆做简谐运动的周期公式得到g=4。 T2。 周期； 只要测出多组单摆的摆长1和运动周期T, E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验， 作出T-(图像，就可以求出当地的重力加 记下每次相应的（和T; 速度。理论上T-1图像是一条过坐标原 F.求出多次实验中测得的（和T的平均值， 点的直线，某同学根据实验数据作出的图像 作为计算时用的数据，代入公式g= 如图所示。 (2票)1求出重力加速度g。 ↑Ts2 (1)该同学以上实验步骤中有重大错误，请 4.0 指出并改正为 0 99 l/cm (2)该同学用OM的长作为摆长，这样做引 (1)造成图像不过坐标原点的原因可能 起的系统误差将使重力加速度的测量值 是 比真实值 （选填“偏大”或 (2)由图像求出的重力加速度g= m/s2。 “偏小”)。 (π2取9.87) (3)为解决摆长无法准确测量的困难，可采 7.某同学想在家里做“用单摆测量重力加速 用图像法，以T为纵轴，以1为横轴，作 度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一 出多次测量得到的T-(图线，求出图 块大小约为3cm、外形不规则的大理石代替 线斜率k,进而求得g (用 小球。他设计的实验步骤如下： 表示)。k值不受悬点不确定因素的影 响，因此可以解决摆长无法准确测量的 困难。 M 46 ·物理· ____课时夯基过关练 核心素养培优拓展提升 1.在“用单摆测量重力加速度”的实验中，实际（2)实验过程小博同学分别用了图a，b的两 上要改变摆长，重做几次实验，进行多次测种不同方式悬挂小钢球，你认为__ 量，再求g的平均值。下表是甲、乙两个同（选填“a”或“b”)悬挂方式较好； 学设计的记录计算表，你认为正确的是（3)某同学用停表测得单摆完成40次全振 动的时间如图c所示，则单摆的周期为 次数│1│﹖│3│4│-平均值____s； ________g-_ 次数│1°234-平均值c L⊥______________（4)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近 [gΓ⊥________