學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)5 第1章 5 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)五建議用時(shí)：45分鐘1在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的選項(xiàng)是A應(yīng)選擇伸縮性小、盡可能長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)做擺線(xiàn)B用刻度尺測(cè)出細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度并記為擺長(zhǎng)lC在小偏角下讓單擺擺動(dòng)D當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間作為單擺的周期TE通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析，假設(shè)認(rèn)為周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系為T(mén)2l，那么可作T2l圖像，假如圖像是一條直線(xiàn)，那么關(guān)系T2l成立【解析】擺長(zhǎng)等于擺線(xiàn)的長(zhǎng)度加上擺球半徑，為減小誤差應(yīng)保證擺線(xiàn)的長(zhǎng)短不變，所以應(yīng)選擇伸縮性小、盡可能長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)做擺線(xiàn)，A正確；刻度尺測(cè)出細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度再加上小球的半徑才是擺長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；單擺在擺角很小的情況下才做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，單擺的擺角不能太大

2、，一般不超過(guò)5°，否那么單擺將不做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，C正確；當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，此時(shí)開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)誤差較小，但是要測(cè)量n次全振動(dòng)的時(shí)間記為t，再由T求周期誤差較小，D錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，通常由線(xiàn)性關(guān)系比較容易得出結(jié)論，故需作T2l圖像，E正確【答案】ACE2在做“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有人提出如下建議，其中對(duì)進(jìn)步測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度有利的是A適當(dāng)加長(zhǎng)擺線(xiàn)B質(zhì)量一樣、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度不能太大D當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)最高位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)E當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，且測(cè)量3050次全振動(dòng)的時(shí)間【解析】單擺實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度取決于實(shí)驗(yàn)裝置的理想化程度及相關(guān)物理量的測(cè)量精

3、度適當(dāng)加長(zhǎng)擺線(xiàn)，有利于把擺球看成質(zhì)點(diǎn)，在擺角小于5°的條件下，擺球的空間位置變化較大，便于觀察，A對(duì)；擺球體積越大，所受空氣阻力越大，對(duì)質(zhì)量一樣的擺球影響越大，B錯(cuò)；擺角應(yīng)小于5°，C對(duì)；本實(shí)驗(yàn)采用累積法測(cè)量周期，且從球過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，D錯(cuò)，E對(duì)【答案】ACE31在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材為_(kāi)A1 m長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)B1 m長(zhǎng)的粗線(xiàn)C10 cm長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)D泡沫塑料小球E小鐵球 F秒表G時(shí)鐘 H厘米刻度尺I毫米刻度尺 J游標(biāo)卡尺2在該實(shí)驗(yàn)中，單擺的擺角應(yīng)_，從擺球經(jīng)過(guò)_開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，測(cè)出n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)出擺線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球的直徑為d.

4、用上述物理量的符號(hào)寫(xiě)出測(cè)出的重力加速度的一般表達(dá)式為g_.【解析】1做擺長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)要用不易伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，一般不應(yīng)短于1米，選A；小球應(yīng)是密度較大，直徑較小的金屬球，選E；計(jì)時(shí)儀器宜選用秒表F；測(cè)擺長(zhǎng)應(yīng)選用毫米刻度尺I，用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球的直徑2根據(jù)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件知5°；因平衡位置易判斷，且經(jīng)平衡位置時(shí)速度大，用時(shí)少，誤差小，所以從平衡位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)根據(jù)T2，又T，lL得g.【答案】1AEFIJ2小于5°平衡位置 4.在“利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，由單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式得到g.只要測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)l和運(yùn)動(dòng)周期T，作出T2­l圖像，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

5、理論上T2­l圖像是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖1­5­2所示圖1­5­21造成圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_2由圖像求出的重力加速度g_ m/s2.2取9.87【解析】1既然所畫(huà)T2­l圖像與縱坐標(biāo)有正截距，這就說(shuō)明l的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小了，那么意味著測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)可能漏掉了擺球半徑2圖像的斜率k4，那么g9.87 m/s2.【答案】1測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏掉了擺球半徑 29.875在做“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長(zhǎng)l和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g_.假如擺球直徑為2.00 cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線(xiàn)的懸點(diǎn)，

6、擺線(xiàn)豎直下垂，如圖1­5­3a所示，那么單擺擺長(zhǎng)是_假如測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖1­5­3b中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是_s，單擺的擺動(dòng)周期是_s.圖1­5­3【解析】由實(shí)驗(yàn)原理和單擺的周期公式T2知g.擺球的直徑d2.00 cm.故擺長(zhǎng)l88.40 cm cm87.40 cm.秒表的讀數(shù)t75.2 s故單擺的振動(dòng)周期T s1.88 s.【答案】87.40 cm75.21.886某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄數(shù)據(jù)如下：擺長(zhǎng)l/m0.500 00.800 00.900 01.000 01.200 0周期T/s1.421.791.902.002.20T2/s22.023.203.614.004.841以擺長(zhǎng)l為橫坐標(biāo)，周期的平方T2為縱坐標(biāo)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖1­5­4中畫(huà)出 T2­l圖線(xiàn)圖1­5­42此圖線(xiàn)的斜率表示什么意義？3由此圖線(xiàn)求出重