1.5实验探究：用单摆测定重力加速度 达标作业（解析版)

1.5学生实验用单摆测定重力加速度 达标作业（解析版) 1．根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆． （1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为_____mm． （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____． a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T=△t/50． 2．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=。只要测出多组单摆的摆长和运动周期T，作出T2-图象，就可以求出当地的重力加速度。理论上T2-图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示。 （1）造成图象不过坐标点的原因可能是_____； （2）由图象求出的重力加速度g=_____m/s2；（取2=9.87） （3）如果测得的g值偏小，可能的原因是_____ A．测摆线时摆线拉得过紧 B．先测摆长，再测周期，在测周期时，上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验时误将49次全振动数为50次 3．①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_____ A．须选用密度和直径都较小的摆球 B．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．计时起、终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间 ②某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T，求出重力加速度，这样得到的重力加速度的测量值比真实值_____（填“大”或“小”）。为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为，重复上面的实验，得出周期，由此他得到了较精确的重力加速度值g=_____。 4．伽利略曾经提出和解决了这样一个问题：一根细绳悬挂在黑暗的城堡中，人们看不到它的上端，只能摸到它的下端．为了测出细绳的长度，可以在细绳的下端系一个金属球，使之在竖直平面内做小角度的摆动． ①在上述设想中，要达到测出细绳长度的目的，需要测量或知道的物理量是下列选项中的__（填序号字母）． A．金属球的质量m B．金属球的直径d C．金属球全振动的次数n和对应的时间t D．当地的重力加速度g ②利用①中测量或知道的物理量得到的细绳长度表达式为l=__． 5．某同学利用单摆测量重力加速度． （1） 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和直径都较小的摆球 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．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大 （2） 如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆，实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL．用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g =_____． 6 ... ...