新教材2025版高中物理课时素养评价10实验：用单摆测量重力加速度教科版选择性必修第一册

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