高二物理期末实验专题复习05：用单摆测重力加速度（人教版）（答案含解析）

高二物理期末复习实验专题05 用单摆测重力加速度 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．(1)在探究单摆周期与摆长关系的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上 (填字母)． A．1 m长的粗绳            B．1 m长的细线 C．半径为1 cm的小木球     D．半径为1 cm的小铅球 E．时钟       F．秒表      G．最小刻度为mm的米尺 H．最小刻度为cm的米尺     I．铁架台     J．附砝码的天平 (2)一位同学在做探究单摆周期与摆长关系的实验时，进行了如下步骤： A．组合单摆：选择相应器材组成单摆，并用铁夹将绳的上端固定； B．测摆长l：用米尺量出摆线的长度； C．测周期T：将摆球拉起一个小角度，然后放开，在放手的同时按下秒表开始计时，测量单摆50次全振动的时间t，算出单摆的周期T＝； D．将所测得的l和T填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系． 从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正． ① ； ② . 2．用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示． 测出悬点到小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，用多组实验数据作出图象，可以求出重力加速度． （1）有三个同学作出的图线如图乙中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线，下列分析正确的是 ．（选填选项前字母） A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将次全振动记为次 C．出现图线的原因可能是误将次全振动记为次 D．图线对应的值小于图线对应的值 （2）某同学在家里测重力加速度，他找到细线和铁锁，制成了一个单摆，如图丙所示，由于家里只有一根量程为的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变、间细线长度以改变摆长．实验中，当、间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、．由此可得重力加速度 ．（用、、、） 3．实验时小明同学改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，作出图像，如图所示 ①利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g，写出表达式； ②本实验用图像计算重力加速度，是否可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差？请说明道理。 4．某同学在做用单摆测量重力加速度的实验中，先测得摆线长为78.50 cm，摆球直径为2.00 cm，然后将一个力电传感器接到计算机上，用来在实验中测量快速变化的拉力。悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示。 （1）测得当地重力加速度g的值为 m/s2； （2）如果测得g值偏小，可能原因是 。 A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端点悬点未固定好，摆动中出现松动 C．计算摆长时，忘记了加小球半径 D．读单摆周期时，读数偏大 5．某同学用图甲所示的装置研究单摆的规律，让摆球在竖直平面内做摆动，摆角小于5°。用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。    （1）用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为 mm。    （2）某同学根据单摆周期公式计算当地重力加速度时，将细线长与小球直径之和作为摆长，则测得的重力加速度将 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）由图乙可得该单摆的运动周期为 s（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学测得当地重力加速度g=9.8m/s2，结合图乙数据，可计算出摆球的质量为 kg（结果保留2位有效数字）。 6．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）为了减小误差，组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）； A．长度为30cm左右的细线 B．长度为1m左右的细线 C．直径为1.8cm的铁球 D．直径为1.8cm的塑料球 （2）该同学先用米尺测得摆线长后，用游标卡尺测得摆球直径如图2所示为 mm； （3）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。 7．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。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，到第次经过最低点所用的时间为。在测量单摆的摆