【赢在高考】2013届高三物理一轮配套练习1.3 实验探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度 新人教版选修3-4

1、第三节 实验：探究单摆的运动·用单摆测定重力加速度随堂演练巩固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,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】 根据单摆构成的条件,摆长要远大于摆球半径,摆线长些,测量误差小,故在本实验中应适当加长摆线,选项A正确;摆球体积大,受空气阻力大,测量误差大,故选项B错误;根据单摆做简谐运动的要求,摆角故选项C正确;为了减小测量误差,应

2、测出单摆做多次全振动的时间后取平均值计算周期,故选项D错误. 【答案】 AC 2.在”用单摆测量当地的重力加速度”的实验中,下列操作正确的是( ) A.如果有两个大小相同的铁球和橡胶棒(都有小孔)可供选择,则选用铁球作为摆球较好 B.单摆的摆角约5 C.为了便于改变摆线长度,可将摆线的一头绕在铁架上端的圆杆上以代替铁夹 D.应先测量摆线长,再挂好摆球 【解析】 铁球受阻力影响相对较小,故实验时用铁球.实验中悬点必须固定,如果松动,则摆长改变,造成误差,摆长指球心到悬点的距离,不能用摆线长代替. 【答案】 AB 3.在”用单摆测定重力加速度”的实验中,以下做法中正确的是( ) A.测量摆长的方法

3、:用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长度 B.测量周期时,从小球到达最大振幅位置开始计时,摆球完成50次全振动时,及时截止,然后求出完成一次全振动的时间 C.要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动 D.单摆振动时,应注意使它的偏角开始时不能小于10 【解析】 摆长应为从悬点到球心的距离,计时位置应从平衡位置开始,偏角不能大于10. 【答案】 C 4.将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改

4、变l而测出对应的摆动周期T,再以为纵轴、l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出我们想要测量的物理量. (1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺.本实验所需的测量工具有 ; (2)如果实验中所得到的l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的 ; (3)由图象可知,小筒的深度h= cm;当地重力加速度g= m/s. 【解析】 (2)由单摆周期公式得T=2所以 即l是一次线性关系,其纵截距为斜率为 所以l中真正的图象应是a. (3)由(2)及图乙得.20, . 联立解得h=30 cm,g=9.86 m/s. 【答案】 (1)BD (2)a (3)

5、30 9.86 5.(1)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= ,如果已知摆球的直径为2.00 cm,让刻度尺的零点对准摆线悬点,摆线竖直下垂,如图所示,那么摆长是 .如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示,那么秒表读数是 s,单摆周期是 s. (2)某同学在实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录数据如下: 以L为横坐标 ,T为纵坐标,作出L图线,并利用此图线求重力加速度. 【解析】 (2)由T=2可得所以L图线是过坐标原点的一条直线,直线斜率是g=.在图线上取较远的两点则所以g=.作出图象如图所示,由直线上的点(0.4,1.6)和(1.0,4.0)可求出k=