《实验：用单摆测量重力加速度》作业设计 附解析版--人教版物理选择性必修一

中小学教育资源及组卷应用平台 “高中物理单元教学”课时作业设计单 基本信息 单元名称 机械振动 年级 高二年级 学期 课时题目 实验：用单摆测量重力加速度 作业目标 通过限时训练和课时作业，进一步巩固和加深实验测量重力加速度。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固（必做题，建议五分钟完成） 1．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，先测得摆线长为，再用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示。然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，则 （1）摆球的直径为 ； （2）停表的读数为 s； （3）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是( ) A．组装单摆须选用密度小、半径小的摆球 B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D．摆线偏离竖直线的偏角须小于 2．在“用单摆测重力加速度”的实验中： (1)下列器材和操作最合理的是_____； A． B． C． D． (2)用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1次，单摆每经过最低点记一次数，当单摆第n次通过最低点时停止计时，显示时间为t，该单摆的周期T= ；（用t、n表示） (3)某同学通过改变摆线的长度L，测得对应的周期T，并作出图像如图所示，则根据图像可求出当地的重力加速度g= 。（用图中的符号a、b表示） 3．“争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。 (1)小组的李同学用游标卡尺测量摆球直径，读数如图乙所示，则摆球的直径为 cm。 (2)关于实验操作，下列说法正确的是_____。 A．摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B．摆球尽量选择质量大些，体积小些的 C．为了方便测量单摆的周期，摆角应尽可能接近10° D．从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做40次全振动所用的时间t，则单摆周期为 (3)为为了提高实验精度，在实验中多次改变摆长L并测出相应的周期T，从而绘制出L—T2图线，进一步计算得到L—T2图线的斜率为k，则当地的重力加速度g = （结果用k表示）。 4．用单摆测重力加速度的实验装置如图甲所示。 (1)用游标卡尺测量小钢球直径，如图乙所示，示数为 cm。 (2)图甲装置中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角 5°（选填“大于”“等于”或“小于”）。 (3)某同学测得多组周期T和摆长L，画出T2—L图像如图丙所示，取π=3.14，根据图像，可求得当地的重力加速度大小为 m/s2（保留三位有效数字）。 5．某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。 (1)某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是 A．开始计时时，过早按下秒表 B．实验时误将49次全振动记为50次 C．测摆长时摆线拉得过紧 D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 (2)测量小球直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为 cm (3)实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g= 。 6．某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。 (1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_____。 A．秒表 B．螺旋测微器 C．天平 D．弹簧测力计 (2)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2-l图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-l图像应该是图中的 （填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小g= ，由此得到的g值 （填“偏小”“不变”或“偏大”）。 7．如 ... ...