第2讲　实验9：用单摆测量重力加速度的大小 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

第2讲　实验9:用单摆测量重力加速度的大小

(分值:50分)

1.(11分)(2025广东阶段练习)某学习小组做“用单摆测定重力加速度”的实验,就地取材组装了如下几种实验装置。

(1)下列最合理的装置是　　　　。 

(2)为了完成本实验,他们需要刻度尺测量摆线长度L,并用游标卡尺测小球直径,如图甲所示,摆球直径为d=　　　　 cm;摆球在竖直平面内稳定摆动后,用秒表记录单摆经历n=50次全振动所用的时间如图乙所示为t=　　　　 s。 

甲

乙

(3)此单摆周期T=　　　　 s,重力加速度大小g=　　　　　　(用L、d和T表示)。 

(4)在摆球振动过程中悬点处摆线的固定点出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 

2.(12分)(2025安徽合肥模拟)某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。

甲

(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径为d=　　　　 cm。

乙

(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则小球摆动的周期为T=　　　　。 

丙

(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为g=　　(用d、t0、R表示)。

3.(13分)(2025广东深圳二模)(1)用单摆测量重力加速度,图甲所示的各项实验操作中合理的是　　　　。 

甲

A.采用如图甲a所示的悬挂方式

B.如图甲b所示,在小球摆到最高点时开始计时

C.如图甲c所示,用竖直放置的直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长

(2)采用如图乙所示的实验装置继续探究,取一根棉线从金属戒指中穿过,两端悬于细杆上。实验步骤如下:

①用刻度尺测得两个悬点距离为x,两悬点间棉线总长为s。

②轻敲戒指使之在垂直于纸面的竖直平面内摆动,摆角小于5°。

③记录摆动30个周期的总时间,计算周期数值。多次测量,得到周期的平均值T。

乙

④如图丙所示,选用游标卡尺的测量爪　　　(选填“A”或“B”)测量戒指内径。十分度游标卡尺上的示数如图丁所示,那么该戒指的内径d=　　　　 mm。 

丙