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课时素养评价10试验:用单摆测量重力加速度A组合格性考试练1.关于“用单摆测量重力加速度”的试验,下列说法正确的是()A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时起先计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为〖(t)/(100)〗C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小2.在“探究单摆的周期与摆长的关系”的试验中,摆球在垂直纸面的平面内摇摆,如图甲所示,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻.光敏电阻(光照时电阻比较小)与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变更图线如图乙所示,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倍的另一小球进行试验,则该单摆的周期将________(选填“变大”“不变”或“变小”).3.在用单摆测量重力加速度大小的试验中.(1)为了比较精确地测量出当地重力加速度的数值,在下列所给的器材中,应选用________(填序号);A.长约1m的细线B.长约20m的细线C.直径为1cm的铁球D.直径为1cm的木球E.秒表F.时钟G.最小分度值为1dm的直尺H.最小分度值为1mm的直尺(2)进行试验时,同学们在悬挂小球时,采纳了两种不同的方式,分别如图甲中的1、2所示,应当选用________(填“1”或“2”);(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出T2-L的图像如图乙所示,再利用图线上的两点A、B的坐标(x1,y1),(x2,y2),可求得重力加速度大小g=________.若该同学计算摆长时干脆用摆线长度加上小球的直径,而其他测量、计算均无误,也不考虑试验误差,则用上述方法算得的g值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.4.如图甲为用单摆测重力加速度的试验装置,在试验中用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量状况如图乙所示.(1)下列说法正确的有________.(填字母)A.测摆长时,摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径C.测单摆的周期时,应从摆球经过最高点速度为0时起先计时D.假如有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用木球作摆球(2)O为悬挂点,从图乙可知单摆的摆长为________m.(3)若用l表示单摆的摆长,T表示单摆振动周期,可求出当地重力加速度大小g=________.(4)若把该单摆放在月球上,则其摇摆周期________(填“变大”“变小”或“不变”).B组选择性考试练5.传感器在物理试验探讨中具有广泛的应用.单摆在运动过程中,摆线的拉力在做周期性的变更,这个周期性变更的力可用力传感器显示出来,从而可进一步探讨单摆的运动规律.(1)试验时用游标卡尺测量摆球直径,示数如图所示,该摆球的直径d=________mm.(2)接着测量了摆线的长度为l0,试验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变更的图像如图所示,则重力加速度的表达式g=________(用题目和图中的已知物理量表示).(3)某小组变更摆线长度l0,测量了多组数据,在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,干脆利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2-l0图像后求出斜率,然后算出重力加速度.两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲________,乙________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).6.南山中学某物理课外活动小组打算测量南山公园处的重力加速度,其中一小组同学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(单摆的下半部分露于筒外),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,设单摆摇摆过程中悬线不会遇到筒壁.本试验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L,并通过变更L而测出对应的摇摆周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像,那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.(1)试验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图所示,该摆球的直径d=________mm.(2)测量单摆的周期时,某同学在摆球某次通过最低点时按下停表起先计时,同时数0,当摆球其次次通过最低点时数1,依此法往下数,当他数到60时,按下停表停止计时,读出这段时间t,则该单摆的周期为________.A.t29B.t29.5C.t(3)假如试验中所得到的T2-L关系图线如图乙中的________所示(选填“a”“b”或“c”),当地的重力加速度g=________m/s2(π取3.14,结果取小数点后两位).课时素养评价10试验:用单摆测量重力加速度1.解析:单摆做简谐运动的条件是摆线偏离平衡位置的夹角小于5°,并从平衡位置起先计时,A错误;若摆球第一次过平衡位置时记为“0”,则周期T=t50,若摆球第一次过平衡位置时记为“1”,则周期T=t49.5,B错误;由T=2πlg得g=4π2l答案:C2.解析:单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会拦住细激光束,从R-t图线可知周期为2t0.摆长等于摆线的长度加上小球的半径,依据单摆的周期公式T=2πlg答案:2t0变大3.解析:(1)为了减小误差,比较精确地测量出当地重力加速度的数值,应选用长约1m的细线和直径为1cm的铁球组成单摆,AC正确,BD错误;为了提高测量精度,应选用秒表和最小分度值为1mm的直尺,EH正确,FG错误.(2)为避开摆线晃动导致摆长发生变更,应采纳图甲中的第2种方案.(3)单摆的周期公式为T=2πLg,整理可得T2=4π2gL,故图像的斜率为k=解得重力加速度大小为g=4π2x2-x1y2-y1;若该同学计算摆长时干脆用摆线长度加上小球的直径,而其他测量、计算均无误,也不考虑试验误差,T2-L关系变为T2=4答案:(1)ACEH(2)2(3)4π2·x24.解析:(1)测摆长时摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态,否则,摆长的测量不精确,A正确;摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,B错误;计时应从摆球经过平衡位置(或最低点)时起先计时,测多次全振动所用时间后求出周期的平均值,C错误;摆球应选择质量大一些、体积小一些的小球,假如有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用铜球作摆球,D错误.(2)从悬点到球心的距离即为摆长,由图可读出摆长L=0.9980m.(3)若用l表示单摆的摆长,T表示单摆振动周期,由单摆的周期公式T=2πLg,可求出当地重力加速度大小g=4(4)由于月球上的重力加速度比地球上的重力加速度小,所以将同一单摆放在月球上时,其摇摆周期将变大.答案:(1)A(2)0.9980(0.9970~0.9980均可)(3)4π5.解析:(1)主尺示数是15mm,游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm,摆球的直径为15mm+0.4mm=15.4mm.(2)在单摆摇摆的过程中,每一个周期中有两次拉力的最大值,由F-t图像可知,单摆周期T=4t0,依据T=2πlg整理得:g=π(3)依据公式①甲同学把摆线长l0作为摆长,则摆长的测量值偏小,则g的测量值偏小;乙同学作出T2-l0图像后求出斜率,k=4π2g,重力加速度:g答案:(1)15.4(2)π26.解析:(1
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