课堂小练（10） 单摆 实验：用单摆测量重力加速度(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第一册 课堂小练(十)　单摆 实验：用单摆测量重力加速度 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 18.8 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 9.77 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十)　单摆　实验用单摆测量重力加速度 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 基本素养练 1.对于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是 (　　) A.在位移为正的区间,速度和加速度都一定为负 B.当位移逐渐增大时,回复力逐渐增大,振动的能量也逐渐增大 C.摆球经过平衡位置时,速度最大,势能最小,摆线所受拉力最大 D.摆球在最大位移处时,速度为零,处于平衡状态 答案　C 2.关于单摆,下列说法正确的是 (　　) A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置 B.摆球受到的回复力是它的合力 C.摆球经过平衡位置时,所受的合力为零 D.摆角很小时,摆球受到的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比 答案　A 解析　由于轨道半径远大于A、B两点与C点的距离,故两小球都可看作在做简谐运动,类似于单摆。因此周期只与“摆长”即轨道半径和当地的重力加速度有关,与运动的弧长即振幅无关,可知两小球周期相同,故两小球同时到达C点,即在C点相碰,A项正确。 答案　A 答案　BD 5.要增加单摆在单位时间内的摆动次数,可采取的方法是 (　　) A.增大摆球的质量 B.缩短摆长 C.减小摆动的角度 D.升高气温 解析　由单摆的周期公式T=2π,可知周期只与l、g有关,而与质量、摆动的角度、气温无关。当l增大时,周期增大,频率减小;l减小时,周期减小,频率增大,B项正确。 答案　B 6.天津市某中学生在本校实验室利用一单摆做小角度摆动,通过实验得到摆球振动位移x随时间t变化的关系如图所示,则下列说法正确的是 (　　) A.该同学所用单摆摆长约为1 m B.t=0时刻与t=1 s时刻摆球的速度相同 C.t=0时刻摆球加速度为零,所受合力为零 D.t=0.5 s时刻摆线的拉力最大 解析　从题图可以知道,T=2 s,T=2π,L=≈1 m,A项正确;t=0时刻与t=1 s时刻摆球都处于平衡位置,速度大小相等,但方向相反,B项错误;t=0时刻摆球处于平衡位置即最低点,单摆实际上在一定的弧度内做圆周运动,如图。在最低点,合力提供向心力,所以合力和加速度都不为零,故C项错误;t=0.5 s时,在最大位移处,速度为0,重力沿绳子方向的分力G1与绳子拉力T'平衡,T'=G1,拉力比重力小,而在平衡位置速度最大,合力提供向心力即T-G=m,拉力比重力大,D项错误。 答案　A 7.(多选)甲、乙两单摆的振动图像如图,则 (　　) A.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲∶l乙=2∶1 B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲∶l乙=4∶1 C.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比为g甲∶g乙=4∶1 D.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比为g甲∶g乙=1∶4 答案　BD 8.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的。在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此摆钟分针转动一整圈所经历的时间实际上是 (　　) A. h B. h C.2 h D.4 h 解析　万有引力是地球表面的,则该星球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,由T=2π可知,==2,即t0=2t,故分针转一圈所经历的时间实际为2小时,C项正确。 答案　C 能力提升练 9.如图所示,BOC为一光滑圆弧形轨道,其半径为R,且R远大于弧BOC的弧长。若同时从圆心O'和轨道B点分别无初速度释放一小球P和Q,则 (　　) A.Q球先到达O点 　　　　　B.P球先到达O点 C.P、Q两球同时到达O点 D.无法比较 解析　P球做自由落体运动,由R=g得t1=;Q球做简谐运动,t2=T=·2π=,所以t1<t2,B项正确。 答案　B 10.某同学在实验室利用单摆测量当地的重力加速度。 (1)在摆球自然悬垂的状态下,用毫米刻度尺量取从悬点到摆球顶端的长度l;用游标卡尺测量摆球的直径,如图甲,则d=　　　　mm。  甲 (2)如图乙,该同学测出不同摆长L和对应的周期T,并在坐标纸上作出T2-L图线,由图线可精确求出重力加速度g=　　　　 m/s2(已知π2≈9.87,保留三位有效数字)。  乙 (3)另一同学由单摆周期公式直接求得的g值偏小,则可能是　　　　(填选项字母)。  A.测量悬线长度作为摆长,没有加上摆球的半径 B.把N次全振动误计为(N+1)次全振动 C.摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线变长 解析　(1)摆球的直径d=18 mm+8×0.1 mm=18.8 mm。 (2)根据T=2π解得T2=L,根据图像的斜率k==4.04=,解得重力加速度g=9.77 m/s2。 (3)根据T=2π解得g=,测量悬线长度作为摆长,没有加上摆球的半径,摆长变短,则g值偏小;根据T=,把N次全振动误计为(N+1)次全振动,则测得的周期变小,则g值偏大;摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线变长,则g值偏大,A项正确。 11.图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像回答: 　　　　　　 甲 乙 (1)单摆振动的频率是多大? (2)开始时刻摆球在何位置? (3)若当地的重力加速度为10 m/s2,试求这个单摆的摆长是多少?(保留两位有效数字) 解析　(1)由题图乙知周期T=0.8 s, 则频率f==1.25 Hz。 (2)由题图乙知,t=0时刻摆球在负向最大位移处,因向右为正方向,所以开始时刻摆球在B点。 (3)由T=2π,得l=≈0.16 m。 答案　(1)1.25 Hz　(2)B点　(3)0.16 m 12.若在某山峰峰顶利用单摆来确定山峰的高度,已知该单摆在海平面处的周期是T0。在峰顶时,测得该单摆周期为T。试求山峰峰顶离海平面的高度h。(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体;结果用T、T0、R表示) 解析　设单摆的摆长为l,地球的质量为M,则由万有引力定律可得地面的重力加速度和高山上的重力加速度分别为g=G,gh=G, 由单摆的周期公式可知T0=2π,T=2π, 由以上各式可求得h=-1R。 答案　-1R $$