2011届高考物理一轮复习重要题型名师精讲之机械振动振动波第3讲试验用单摆测定重力加速度

1、第 3 讲 实验 用单摆测定重力加速度 h随堂训练、| 1 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议： A 适当加长摆线 B 质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的 C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D 当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期 其中对提高测量结果精确度有利的是 _ . 解析：单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的测量精度适当加大摆线长度，有 利于把摆球看成质点，在摆角小于 10 的条件下，摆球的空间位置变化较大，便于观察， A 对摆球体积 越大，所受空气阻力越大，对质量相同的摆球其影响越大

2、， B 错摆角应小于 10 , C 对本实验采用累 积法测量周期，若仅测量一次全振动，由于球过平衡位置时速度较大，难以准确记录，且一次全振动的时 间太短，偶然误差较大， D 错. 答案：AC 2. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长为 97.50 cm ,摆球直径为 2.00 cm ,然后用 秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间如图 1 3- 6 所示则： 图 136 （1） _ 该摆摆长为 _ cm，秒表的示数为 ; （2） 如果他测得的 g 值偏小，可能的原因是（ ） A 测摆线长时摆线拉得过紧 B 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C开始计

3、时时，秒表过迟按下 D .实验中误将 49 次全振动数为 50 次 解析：（1）由摆长公式 1 = I + d/2，知 1= 98.50 cm = 0.985 0 m，由秒表的读数方法，可求得单摆振动 50 次所用的时间上=短针读数 心）+长针读数（t2）= 3X 30 s+ 9.8 s= 99.8 s,同时可求得周期 T.4 ni 通过，可知 g 偏小的可能原因有二：一是摆长 I的测量值偏小，即测量值小于实际值，可知 A 错，B 正确；二是周期 T 的测量值偏大，如开始计时时，过早按下秒表；停止计时时，过迟按下秒表；误 把 n + 1 次全振动数为 n次等等.由此可知 C、D 选项皆错，故正

4、确答案为 B. 答案：(1)98.5 99.8 s (2)B 3. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于 5完成 n全振动的时间为 t,用毫米刻度尺 测得摆线长为 L,用螺旋测微器测得摆球直径为 d. (1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式 g = _ . 从图 1 3 7 可知，摆球直径 d 的读数为 _mm. (3) 实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是 ( ) A .悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B .单摆所用摆球质量太大 C 把 n次全振动时间误当成(n + 1)次全振动时间 D 以摆线长作为摆长来计算 只有 C 答案正确.

5、 4 ,n2 4. 某同学利用单摆测定当地重力加速度， 发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方， 他仍将从悬点到球心的 距离当作摆长 L,通过改变摆线的长度，测得 6 组 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 1 3 8 所示他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为 g = .请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将 _ (填“偏 大” “偏小”或“相同”). 解析：单摆的摆长为 I = L + d/2,完成 n次振动的时间为 t，振动的周期 T = t/n，代入单摆的周期公式 T = 2n -:g 中，整理可

6、得 t2 读出螺旋测微器的示数为 5.980( 0.02 均可)；由推导出的公式 g = 答案： t2 (2)5.980 (3)C 图 137 图 138 联立解得 g= 4片片1 J，用图象法处理实 T2 T2 4 n（LA LB） 验数据，则计算重力加速度的表达式为 g= 2一2 ，实验结果与摆球重心就在球心处的情况相同. TA TB 5. （2009 浙江，22）（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图 1 3 9 甲、乙所示测量方法正确的是 _ （选填“甲”或“乙”）. 图 139 （2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动， 为了将人工记录振动

7、次数改为自动记录振动次数， 在摆球运 动最低点的左、右侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图 1 3 10 所示光敏电阻与某一自动记录相 连，该仪器显示的光敏电阻阻值 R 随时间 t 变化图线如图 1 3 11 所示，则该单摆的振动周期为 _ 若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径 _ 2 倍的另一小球进行实验，则该单 摆的周期将 _ （填“变大”、“不变”或“变小” _ ），图 1 3 11 中的At 将 （填“变大”、“不变”或“变小” ）. 兀 I I 百*2 t 图 1 3 11 解析：通过 R 随 t 的变化图象可知，单摆半个周期的时间为 * + to） t1 = to，所以单摆的周期为 2to.当换用 直径为原来 2 倍的小球做实验时， 该单摆的摆长将会变大， 周期 T 将会变大.At 表示小球通过光敏电阻与 激光器之间的时间，当摆球直径变大时，通过的时间将变大.解析：设摆球重心在球心的正