2026届高中物理一轮复习 第八章 实验九 用单摆测量重力加速度（课件 学案 练习，共3份）

实验九　用单摆测量重力加速度 1.（2025·江西鹰潭期末）科技文化节中，某兴趣小组做了如下实验。利用单摆测量重力加速度，实验操作如下： （1）使用游标卡尺测量实心钢球的直径，钢球直径为d； （2）将器材按图甲方式连接，用刻度尺测量出悬点与钢球最上端间细线长度为l，使钢球按照图乙方式运动，摆角小于5°，钢球第1次经过最低点处开始计时，第n次经过最低点时的总时间为t，则重力加速度g＝　　　　　　　；（用测得的物理量表示） （3）若钢球实际按图丙方式在水平面内做圆周运动，但仍然视作单摆，则测算出的重力加速度值　　　　（选填“偏大”或“偏小”）； （4）另一位同学直接用米尺和三角板测量了单摆的摆长，如图丁，则单摆摆长是　　　　m。 2.（2025·天津河东区模拟）某同学在学习完单摆的相关知识后，想要在家利用手边的物品测量本地的重力加速度。用不规则的钥匙扣代替小球做成简易单摆装置，手机上的计时功能代替秒表，实验过程如下： （1）用家中软尺测得悬挂点O到钥匙扣连接处M的长度为l； （2）拉开单摆较小角度后将钥匙扣由静止释放，并在钥匙扣第1次通过最低点按下计时“开始”按钮，用手机记录钥匙扣发生N次全振动的时间为t，则单摆的周期T为　　　　； （3）若该同学多次改变细线长度得到多组数据，描点作出得到T2-l图像，得到的图像可能是图中三条曲线的　　　　（选填“a”“b”或“c”）曲线； （4）钥匙扣的形状不规则，对上述实验测得的重力加速度　　　　（选填“有”或者“无”）影响。 3.（2025·江西抚州模拟）某同学利用单摆测量重力加速度。 （1）该同学采用图甲所示的实验装置。 ①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用　　　　。（用器材前的字母表示） a.长度为30 cm左右的细绳 b.长度为1 m左右的细绳 c.直径为1.8 cm的铁球 d.直径为1.6 cm的塑料球 e.最小刻度为10 mm的米尺 f.最小刻度为1 mm的米尺 ②用游标卡尺测量小球直径，示数如图丙所示，读数为　　　　cm。 （2）①该同学测出单摆的摆长为l，不同摆长时对应的单摆周期为T，利用图像方法处理数据，作T2-l图时描点如图丁。若他在图上将各数据点拟合成一条直线，可以得到的当地重力加速度为　　　　　m/s2（保留3位有效数字，π2＝9.86）。 ②该同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图戊所示的v-t图线。估算小球能摆到的最大高度约为　　　　m（保留1位有效数字）。 4.（2025·八省联考河南卷）学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题： （1）实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上O点，如图1所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角θ（θ＜5°），释放摆球，让单摆开始摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至　　　　　（填“最低点”或“最高点”）时开始计时。 （2）选取摆线长度为100.0 cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间（t）为60.60 s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为　　　m/s2。（取π2＝9.870，结果保留3位有效数字） （3）选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度（l）和单摆周期的二次方（T2）的关系曲线，如图2所示。 l/m 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200 t/s 54.17 57.54 60.60 63.55 66.34 T2/s2 3.26 3.68 4.08 4.49 4.89 设直线斜率为k，则重力加速度可表示为g＝　　　　（用k表示）。由图2求得当地的重力加速度大小为　　　　m/s2（结果保留3位有效数字）。 （4）用图像法得到的重力加速度 ... ...