学业分层测评5第1章5学生实验：用单摆测定重力加速度

1、学业分层测评（五）（建议用时：45分钟）1. 在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是（）A. 应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线B. 用刻度尺测出细线的长度并记为摆长lC. 在小偏角下让单摆摆动当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期TD. 通过简单的数据分析，若认为周期与摆长的关系为T2l,则可作T2-1图像，如果图像是一条直线，则关系T21成立【解析】摆长等于摆线的长度加上摆球半径，为减小误差应保证摆线的长短不变，所以应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线，A正确；刻度尺测出细线的长度再加上小球的半径才是摆长，B错误；单摆在摆角很小的情况下才做简谐运

2、动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5,否则单摆将不做简谐运动，C正确；当单摆经过平衡位置时速度最大，此时开始计时误差较小，但是要测量n次全振动的时间记为t,再由T=*求周期误差较小，D错误；数据处理的时候，通常由线性关系比较容易得出结论，故需作T21图像，E正确.【答案】ACE2. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出如下建议，其中对提高测量结果精确度有利的是（）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. 当单摆经过最高位置开始计时当单摆经过平衡位置时开始计时，且测量3050次全振动的时间【解析】单摆实验的精确度取决于实

3、验装置的理想化程度及相关物理量的第1页测量精度.适当加长摆线，有利丁把摆球看成质点，在摆角小丁5。的条件下，摆球的空间位置变化较大，便丁观察，A对；摆球体积越大，所受空气阻力越大,对质量相同的摆球影响越大，B错；摆角应小丁5。，C对；本实验采用累积法测量周期，且从球过平衡位置时开始计时，D错，E对.【答案】ACE3. (1)在用单摆测定重力加速度的实验中，应选用的器材为.C.10cm长的细线E.小铁球G.时钟I.毫米刻度尺(2)在该实验中，单摆的摆角4应D.泡沫塑料小球E. 秒表H.厘米刻度尺J.游标卡尺，从摆球经过始计时,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

4、球的直径为d.用上述物理量的符号写出测出的重力加速度的一般表达式为g=【解析】(1)做摆长的细线要用不易伸长的细线，一般不应短丁1米，选A；小球应是密度较大，直径较小的金届球，选E;计时仪器宜选用秒表F;测摆长应选用毫米刻度尺I,用游标卡尺测摆球的直径.(2) 根据单摆做简谐运动的条件知K5。；因平衡位置易判断，且经平衡位置时速度大，用时少，误差小，所以从平衡位置开始计时.根据T=2，乂T=n,l=L+22nd-224-g得4%+2in2(1) AEFIJ(2)小丁5平衡位置一t24. 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=罕.只要测出多组单摆的摆长l和运动周

5、期T,作出T2-1图像，就可以求出当地的重力加速度.理论上T2-1图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图1-5-2所示.图1-5-2(1) 造成图像不过坐标原点的原因可能是.由图像求出的重力加速度g=m/S2.(2取9.87)【解析】(1)既然所画T2-1图像与纵坐标有正截距，这就表明1的测量值与真实值相比偏小了，则意味着测摆长时可能漏掉了摆球半径.(2)图像的斜率k4/e4+2=T=4,则g=t=9.87m/s.【答案】(1)测摆长时漏掉了摆球半径9.87在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长1和周期T计算重力加速度的公式是g=如果已知摆球直径为2.00cm,让刻

6、度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1-5-3(a)所示，那么单摆摆长是.如果测定了40次全振动的时间如图1-5-3(b)中秒表所示，那么秒表读数是s,单摆的摆动周期是s.图1-5-3【解析】由实验原理和单摆的周期公式T=2乂告知g=罕.摆球的直径d=2.00cm.故摆长1=88.40cmcm=87.40cm.t752秒表的读数t=75.2s.故单摆的振动周期T=乾s=1.88s.4tt1【答案】87.40cm75.21.886.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：摆长1/m0.50000.80000.90001.00001.2000周期T/s1.421.791.902.002.20T2/s22.023.203.614.004.84(1)以摆长l为横坐标，周期的平方T2为纵坐标，根据以上数据在图1-5-4中画出T2-1图线.图1-5-4(2) 此图线的斜率表示什么意义？(3) 由此图线求出重力加速度的值.【解析】(1)T2-1图线