2020年高考物理一轮专题： 第52讲 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

1、2020年高考物理一轮专题： 第52讲 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 实验探究题 (共12题；共64分)1. （5分） 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g= （1） 如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图（甲）所示，那么单摆摆长是_m，如果测定了40次全振动的时间如图（乙）中停表所示，那么停表读数是_S单摆的振动周期是_s （2） 如果测得的g值偏小，可能的原因是（填写代号） A . 测摆长时，忘记了摆球的半径B . 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度

2、增加了C . 开始计时时，停表过早按下D . 实验中误将40次全振动次数记为41次（3） 某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下； l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.04.84以l为横坐标、T2为纵坐标，作出T2l图线，并利用此图线求重力加速度g2. （6分） 某同学用单摆做测定重力加速度的实验他将单摆挂起后，进行了以下操作： 用刻度尺量出摆线的长度作为摆长L；将摆球拉离平衡位置一个小角度放开在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时将此次通过最低点作为第

3、1次；接着一直数到第60次通过最低点时，按停表停止计时读出这段时间t，算出T= ；改变摆长重做几次，作L2T图象，计算斜率K则g=_上面步骤中需要纠正的是（1）_（2）_3. （4分） 下面为某同学用单摆测量当地的重力加速度实验部分操作 （1） 为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上 A 长1m左右的细绳B 长30m左右的细绳C 直径2cm的铅球D 直径2cm的木球E 秒表F 时钟G 最小刻度是毫米的刻度尺H 最小刻度是厘米的刻度尺所选择的器材是_（2） 用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图1所示，读数为_mm （3） 测出单摆偏

4、角小于5时完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，游标卡尺测得摆球直径为d用上述测得的量写出测量重力加速度的一般表达式：g=_; （4） 该同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2L图线，如图2所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=_若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述T2L图线法算得的g值和真实值相比是_的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 4. （5分） 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作； （1） 用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为_

5、cm把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L （2） 用秒表测量单摆的周期当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期T=_s（结果保留三位有效数字） （3） 测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2L图象如图（丙），此图线斜率的物理意义是A . gB . C . D . （4） 与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是 A . 振幅偏小B . 在单摆未悬挂之前先测定其摆长C . 将摆线长当成了摆长D . 开始计时误记为n=1（5） 该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了

6、重力加速度他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度L，再测出其振动周期T2用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=_ 5. （5分） 用单摆测定重力加速度的实验如图所示 组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）_A长度为1m左右的细线B长度为30cm左右的细线C直径为1.8cm的塑料球D直径为1.8cm的铁球测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t则重力加速度g=_（用L，n，t表示）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.09

7、5.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/（ms-2）9.749.73请计算出第3组实验中的T=_s，g=_m/s2用多组实验数据做出T2-L图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）（_）A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值6. （5分） (2017高二下内蒙古期中) 在“用单摆测重力加速度”的

8、实验中（1） 需要测出单摆的摆长L和周期T，再用计算式g=_来求当地的重力加速度的值（2） 下列给出的材料中应选择作为摆球与摆线，组成单摆A . 木球B . 铁球C . 柔软不易伸长的丝线D . 粗棉线（3） 在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是A . 装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离B . 让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径C . 取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径D . 测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径（4） 实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是A . 摆球的质量

9、偏大B . 单摆振动的振幅偏小C . 计算摆长时没有加上摆球的半径值D . 将实际振动次数n次误记成（n+1）次（5） 若单摆是一个秒摆，将此摆移到月球上，（g月= g地），其周期是_7. （8分） 根据所学知识完成填空： （1） 在用单摆测重力加速度的实验中，若测得的g值偏小，可能是下列原因中的A . 测量周期时，将n次全振动误记为n+1次全振动B . 计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径C . 计算摆长时，将悬线长加小球直径D . 单摆振动时，振幅偏小（2） 测得摆线长为L0，摆球直径为d，测得摆球做n次全振动所需的时间为t，则当地的重力加速度g=_ 8. （3分） (2017高二下

10、嘉祥期中) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1） 为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期图（甲）中秒表示数为一单摆振动30次所需时间，则秒表所示读数为_s（2） 用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图所示O为悬挂点，从图（乙）中可知单摆的摆长为_m（3） 若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=_9. （5分） (2017宜兴模拟) 图1为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下：用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽

11、度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB ， 求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值 ；根据上述实验数据求出动摩擦因数回答下列问题：（1） 用20分度的游标卡尺测量d时的示数如图2所示，其读数为_cm；（2） 物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a=_；（3） 动摩擦因数可用M、m、 和重力加速度g表示为=_；（4） 如果滑轮略向下倾斜，使细线细线没有完全调节水平，由此测得的_（填“偏大”或“偏小”）；这一误差属于_（填“偶然误差”或“系统误差”）10. （2分）

12、 某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他只好找到一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球实验步骤是： A石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点B用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长C将石块拉开一个大约=30的角度，然后由静止释放D从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T= 得出周期E改变OM间尼龙线的长度，再做几次实验，记下相应的L和TF求出多次实验中测得L和T的平均值作计算时使用的数据，代入公式g= 求出重力加速度g你认为该同学在以上实验步骤中有重大错误的是哪些步骤_该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使

13、重力加速度的测量值比真实值_（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）你认为用何种方法可以解决摆长无法准确测量的困难而能准确的测量重力加速度（至少填出两种方法）_；_11. （4分） 在“用单摆测重力加速度”的实验中 （1） 为减少误差，实验中应注意： 摆线的长度L_大得多偏角_单摆的记时应从_开始（2） 若测得的g值偏大，其原因可能是下述各条中的 A . 球质量太大B . 将摆线长当成摆长，末加小球的半径C . 将全振动次数n误记为（n+1）D . 振幅偏小12. （12分） (2019高二上浙江期中) （1） 做“用单摆测定重力加速度”的实验,下述说法中正确的是（_） A . 测量摆长时,应先将

14、单摆放置在水平桌面上,然后用力拉紧摆线测量悬点到球心的距离B . 单摆的偏角不要超过5,当摆球运动到两侧位置时迅速按下秒表开始计时C . 为了精确测量单摆的周期,起码要测量小球作100次全振动所用的时间D . 如果小球的重心不在中心,通过一定方法也能精确测定重力加速度（2） 某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,他先测得摆线长为97.50cm，然后用游标卡尺测量小钢球直径,读数如图甲所示,则 游标卡尺的读数为_mm该单摆的摆长 为_cm。该同学由测量数据作出 图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速度 _m/s2（保留3位有效数字）。如果测出的g值偏小，可能的原因是_。A测量摆线长时，线拉得过紧B摆线上端没有