2.5 实验：用单摆测量重力加速度—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测 Word版含答案

高中物理选择性必修第一册 第二章机械振动 第5节 实验：用单摆测量重力加速度 1．某同学用单摆测重力加速度，装置如图甲所示。 (1)实验前测出单摆的摆长为L，实验时，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动，在摆球经过_____位置时开始计时，记录n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度为g=_____（用测得的物理量符号表示）。 (2)多次改变摆长，重复实验，测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T，作出L一T2图像，如图乙所示，根据图像求得当地的重力加速度g=_____m/s2.（结果保留三位有效数字） 2．某物理实验小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作： (1)以下关于本实验的措施中正确的是_____。 A．摆角应尽量大些 B．摆线应适当长些 C．摆球应选择密度较大的实心金属小球 D．用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时 (2)实验小组的甲同学用游标卡尺测摆球的直径，示数如图所示，则摆球直径是_____。 (3)该实验小组实验时，测得摆线长为，小球的直径甲同学已经在第(2)问中测出，单摆完成50次全振动所用的时间为（）则重力加速度大小_____。（结果保留三位有效数字） (4)实验小组中乙同学和丙同学在运用图像法处理实验数据时，乙同学实验后方才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与平行，则乙同学当时作出的图象应该是图中虚线_____。 3．用单摆测重力加速度的实验： (1)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平面内摆动 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)如图所示，某同学在野外做用单摆测量重力加速度”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。操作时，他用刻度尺测量摆线的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间t，由得到周期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”）。为了克服无法准确测量摆长的困难，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的值_____（用给出的物理量符号表示）。 4．在“用单摆测量重力加速度”的实验中，可供选择的实验器材如下： A．铁架台 B．长约0.1m的尼龙丝线 C．长约1m的尼龙丝线 D．直径约1cm过圆心有一小孔的钢球 E．直径约1cm过圆心有一小孔的木球 F．铁夹 G．秒表 H．天平 I．游标卡尺 (1)实验中应选的器材是_____ A．ACDFGI B．ABDFGI C．ACEFGI D．ACDFGHI (2)还应补上的器材是_____ (3)某同学的操作步骤为： a．取一根丝线，下端系住直径为d的钢球，上端固定在铁架台上； b．用刻度尺测得丝线长度l； c．在摆线偏离竖直方向的位置释放小球； d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期； e．用公式计算重力加速度。 (4)已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为，式中T0为摆角θ趋近于时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有_____；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，图像的纵轴表示，则图像的横轴表示_____，图线与纵轴的交点坐标为_____。 5．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，只要测出多组单摆的摆长l和周期T，作出图像，就可以求出当地的重力加速度，理论上图像是一条过坐标原点的直线，某同学在实验中，用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出图像，如图所示。 (1)造成图线不过坐标原点的原因可能是_____。 A．摆球的振幅过小 B．将计为摆长l C．将计为摆长l D．摆球质量过大 (2)由图像求出重力加 ... ...