高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十二章 振動(dòng)和波 光 相對(duì)論（選修34） 實(shí)驗(yàn)13 探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)定重力加速度對(duì)應(yīng)演練 遷移運(yùn)用.doc

實(shí)驗(yàn)13 探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)定重力加速度對(duì)應(yīng)演練遷移運(yùn)用1在“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材后，把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度后釋放，同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，當(dāng)單擺再次回到釋放位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，將記錄的這段時(shí)間作為單擺的周期以上操作中有不妥之處，請(qǐng)對(duì)其中兩處加以改正答案： 應(yīng)在擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)；應(yīng)測(cè)量單擺多次全振動(dòng)的時(shí)間，再計(jì)算出周期的測(cè)量值(或在單擺振動(dòng)穩(wěn)定后開始計(jì)時(shí))2下表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：擺長l/m0.50.60.81.1周期t2/s22.02.43.24.4(1)利用上述數(shù)據(jù)，在圖的坐標(biāo)系中描繪出lt2圖象(2)利用圖象，取t24.2 s2時(shí)，l1.05 m，重力加速度g9.86 m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析：由t2得lt2，所以圖象是過原點(diǎn)且斜率為的一條直線(1)lt2圖象如圖所示(2)t24.2 s2時(shí)，從圖中可讀出其擺長l1.05 m，將t2和l代入公式g，得g9.86 m/s2.3(2015天津卷)某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度(多選)為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說法正確的是bca組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球b組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線c實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)d擺長一定的情況下，擺的振幅盡量大如圖甲所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1 m的單擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于僅有量程為20 cm、精度為1 mm的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)出單擺的周期t1；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺的周期t2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上的兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離l.用上述測(cè)量結(jié)果，寫出重力加速度的表達(dá)式g.解析：在利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，為了使測(cè)量誤差盡量小，須選用密度大、半徑小的擺球和不易伸長的細(xì)線，擺球須在同一豎直面內(nèi)搖動(dòng)，擺長一定時(shí)，振幅盡量小些，以使其滿足簡諧運(yùn)動(dòng)的條件，故選b、c設(shè)第一次擺長為l，第二次擺長為ll，則t12，t22，聯(lián)立解得g.4將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外)，如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動(dòng)過程中懸線不會(huì)碰到筒壁，如果本實(shí)驗(yàn)的長度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端口到擺球球心的距離l，并通過改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期t，再以t2為縱軸、l為橫軸作出t2l函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.(1)如果實(shí)驗(yàn)中所得到的t2l關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)該是a、b、c中的a；(2)由圖可知，小筒的深度h0.315 m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.86 m/s2；(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)某次停表計(jì)時(shí)得到的時(shí)間如圖丙所示，則總時(shí)間為66.3 s.解析：(1)由單擺周期公式t2得t2，縱軸截