第4节 科学测量：用单摆测量重力加速度 课件＋练习

第2章　机械振动 第4节　科学测量:用单摆测量重力加速度 基础过关练 题组一　实验原理与操作过程 1.(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,应选用的器材为　　　　。 A.1 m长的细线　　　　B.1 m长的粗线 C.10 cm长的细线　　　　D.泡沫塑料小球 E.小铁球　　　　F.秒表 G.时钟　　　　H.厘米刻度尺 I.毫米刻度尺　　　　J.游标卡尺 (2)本实验中,单摆的摆角θ应　　　　,从摆球经过　　　　时开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为d。用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式为g=　　　　。 2.某同学在实验室利用单摆测量当地的重力加速度。 (1)他在组装单摆时,应选择　　　　。 (2)在摆球自然悬垂的状态下,用毫米刻度尺测量从悬点到摆球最顶端的长度l;用游标卡尺测量摆球的直径,示数如图甲所示,则d=　　　　mm。 甲 (3)有一同学由单摆周期公式直接求得g值偏小,则可能是　　　　。 A.测量悬线长度作为摆长,没有加上摆球的半径 B.把N次全振动误记为(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 3.如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置,在实验中用分度值为1 mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示。 (1)下列说法正确的有　　　　。(填字母) A.测摆长时,摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态 B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径 C.测单摆的周期时,应从摆球经过最高点速度为0时开始计时 D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用木球作摆球 (2)O为悬挂点,从图乙可知单摆的摆长为　　　　m。 (3)若用l表示单摆的摆长,T表示单摆振动周期,可求出当地重力加速度大小g=　　　。 (4)若把该单摆放在月球上,则其摆动周期　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 题组二　实验数据处理 4.某同学用图甲中的装置研究单摆运动。 (1)测量单摆的周期时,用停表记下了单摆做50次全振动的时间,如图乙所示,停表的读数为　　　s。 　 (2)为使重力加速度的测量结果尽量准确,下列做法合理的有　　　。 A.在摆球运动的过程中,必须保证悬点固定 B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大 C.摆球用直径为2 cm的钢球,不用木球 D.测量周期时,应该从摆球运动到最高点时开始计时 (3)该同学经测量得到五组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图丙所示,则当地的重力加速度的表达式为g=　　　　　。 丙 5.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当地的重力加速度。用不规则的钥匙扣代替小球做成简易单摆装置,用手机上的计时功能代替停表,实验过程如下: (1)用家中软尺测得悬挂点O到细线与钥匙扣连接处M的距离为l。 (2)拉开较小角度后将钥匙扣由静止释放,并在钥匙扣第1次通过最低点时按下计时“开始”按钮,第N次通过最低点时停止计时,手机上记录的时间为t,则单摆的周期T为　　　　　。 (3)若该同学改变细线长度后只做两次实验,得到两组长度和周期的数据:l1、T1,l2、T2。利用数据测得重力加速度为　　　　　。 (4)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　　　　　。 　　 (5)钥匙扣的形状不规则,对上述实验测得的重力加速度　　　　　(填“有”或“无”)影响。 6.在“用单摆测定重力加速度”的实验中: (1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值,第　　　　组实验数据最合理。 组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数N/次 1 铜 1.00 15° 40 2 铁 1.00 5° 40 3 铝 0.40 15° 40 4 木 0.40 5° 40 (2)用游标卡尺测小球的直径时,游标卡尺的示数如图甲所示,其值为　　　　cm。 　 (3)该同学查资料得知,单摆在最 ... ...