四川省合江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：1.5学生实验：用单摆测定重力加速度 同步练习（含解析）

1.5学生实验：用单摆测定重力加速度 1．实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验． （1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=____．（用L、T表示） （2）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆？____（选填选项前的字母）． A．长约1 m的细线 B．长约1 m的橡皮绳 C．直径约1 cm的均匀铁球 D．直径约1cm的塑料球 （3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____（选填选项前的字母）． A．测出摆线长作为单摆的摆长 B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动 C．在摆球经过平衡位置时开始计时 D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方．若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=____（用k表示）． （5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____（选填选项前的字母）． A．开始摆动时振幅较小 B．开始计时时，过早按下秒表 C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间 （6）丙同学做出了单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为____（结果保留一位有效数字）． 2．用单摆测定重力加速度的实验中： （1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径d=_____mm； （2）发现测出的重力加速度值偏小，这可能是由于_____ A．测量周期T时，把N次全振动的次数误数为N﹣1次 B．错把摆线长当成摆长 C．把摆球直径当作了半径 D．测量过程悬点松动导致摆线长度变化． 3．两位宁夏的同学利用假期分别去参观北京和海南，较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，并绘制了T2－L图象 (1)如图甲所示，去北京的同学所测实验结果对应的图线是_____(选填“A”或“B”)． (2)返回宁夏后，两位同学合作绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比 ＝_____. （3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的g值比当地的标准值偏小，可能是因为_____ A．摆球的质量偏大 B．摆动的偏角偏小 C．计算摆长时，把悬线长当作了摆长 D．测量周期时，将n次全振动误记成了（n＋1）次全振动 4．在用“单摆测重力加速度”的实验中， （1）有下列备选器材中，需选用哪些器材较好?．_____ A．长1m左右的粗一点结实棉线， B．长1m左右的细棉线 C．带细孔的直径2cm左右的铁球????? D．?带细孔的直径2cm左右的橡胶球 E．时钟????F．秒表???G．学生用刻度尺????H．最小刻度是毫米的米尺 （2）甲同学先用米尺测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_____cm，然后用秒表记录单摆完成50次全振动所用的时间，从图乙可读出时间为_____s． （3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，乙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径．具体作法如下：①第一次悬线长为L1时，测得振动周期为T1 ②第二次增大悬线长为L2时，测得振动周期为T2 ③根据单摆周期公式可求得重力加速度为g=_____．（用题给符号表示） 5．在“用单摆测重力加速度”的实验中，若小球完成n次全振动的总时间为t，则单摆的周期为_____；某同学测得多组摆长L和周期T的数据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为k，则重力加速度大小为_____． 6．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．则 ①该摆摆长为_____cm． ②周期是_____s． ③实验过程分别用了下图的两种不同方式悬挂小钢球，你认为____ ... ...