（测控导航）高考物理一轮 第十一章《振动和波 光学》第2课时基础知能提升训练题 新人教版.doc

第课时实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 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,其中对提高测量结果精确度不利的是(d)a.适当加长摆线b.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较小的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解析:当适当加长摆线时,单摆的周期将增大,故可以减小周期测量的相对误差,选项a正确;质量相同,体积越大的摆球,所受的阻力对其做单摆运动影响越大,选项b正确;单摆偏离平衡位置的角度不能太大,选项c正确;选项d中,会增大周期测量的误差,选项d错误.2.(2012北京海淀区测试)某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时,测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值.造成这一情况的可能原因是(b)a.测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长b.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表,此后摆球第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式t=t30求得周期c.开始摆动时振幅过小d.所用摆球的质量过大解析:由t=2lg得g=42t2l,g值偏大说明l偏大或t偏小.把悬挂状态的摆线长当成摆长,会使l偏小,g值偏小,选项a错误;摆球第30次通过平衡位置时,实际上共完成15次全振动,周期t=t15,误认为30次全振动,t变小引起g值明显偏大,选项b正确;单摆周期与振幅和摆球质量无关,选项c、d错误.分析g的测量值偏大或偏小的原因时,关键结合公式g=42lt2及测量步骤分析.3.(2012石家庄月考)石岩同学利用单摆测重力加速度,他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89.40 cm,用游标卡尺测得摆球直径如图(甲)所示,读数为.则该单摆的摆长为 cm.用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图(乙)所示,则停表读数为 s,如果测得的g值偏大,可能的原因是(填序号).a.计算摆长时用的是摆球的直径b.开始计时时,停表晚按下c.摆线上端未牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加d.实验中误将30次全振动记为31次解析:题图中游标卡尺的读数为2 cm+100.05 mm=2.050 cm,摆长为l=l+d2=(89.40+1.025) cm=90.425 cm;停表的读数为57.0 s;因g=42(l+d/2)t2=42n2lt2,如果测得的g值偏大,可能是因为l,n偏大,t偏小,选项a、b、d正确.答案:2.050 cm90.42557.0abd4.(2013德阳模拟)有位同学想知道家中一把小铁锁的重心位置,做了如下实验:把一根轻细线的一端系在小铁锁上,将其悬挂起来,如图(甲)所示,近似将其当作单摆处理.先用米尺量出悬点到小铁锁下端的距离l,然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放,测出其30次全振动的时间,算出振动周期t.多次改变悬线长并重复上面操作,得到多组l、t的数据,作出lt2图像如图(乙)所示.则可知小铁锁的重心到其下端的距离为cm;同时可测得当地重力加速度大小为m/s2.解析:设铁锁的重心到其下端的距离为d,则t=2l-dg,化简整理得l=d+g42t2,所以lt2图像在纵轴上的截距为d,其斜率为g42,结合题图可知,d=1.0 cm,g42=0.19m0.8s20.24 m/s2,g9.5 m/s2,所以小铁锁的重心到其下端的距离为1.0 cm;同时可测得当地重力加速度大小为9.5 m/s2.答案:1.09.55.(2012年天津卷)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是(填字母代号).a.保证摆动过程中摆长不变b.可使周期测量得更加准确c.需要改变摆长时便于调节d.保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度l=0.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m.(3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,a、b、c均为30次全振动的图像,已知sin 5=0.087,sin 15=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(填字母代号).解析:(1)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保证摆长不变,同时又便于调节摆长,选项a、c正确;(2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d=12 mm+0.1 mm0=12.0 mm,则单摆摆长为l0=l-d/2=0.993 0 m(注意统一单位);