單擺實(shí)驗(yàn)：測(cè)量重力加速度 習(xí)題課件-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

2.4.2單擺實(shí)驗(yàn)習(xí)題講解單擺實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理：3.用單擺測(cè)定重力加速度,根據(jù)的原理是(

)A.由g=看出,T一定時(shí),g與l成正比B.由g=看出,l一定時(shí),g與T2成反比C.由于單擺的振動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)l可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定,利用g=可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.同一地區(qū)單擺的周期不變,不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比單擺實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理：1.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=______.

如果已知擺球直徑為2.0cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖甲所示，那么單擺擺長(zhǎng)是_________.

如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖乙所示，那么秒表讀數(shù)是________s，單擺的擺動(dòng)周期是________s.單擺實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理：大題第三題：秒表讀數(shù)注意事項(xiàng)：1．(多選)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為減小誤差(

)A．應(yīng)選質(zhì)量小的球做擺球B．先使擺球擺動(dòng)幾次，從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)C．用停表測(cè)出30～50次全振動(dòng)的時(shí)間，計(jì)算出平均周期D．在測(cè)量擺線長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)安裝好的單擺，要用力拉緊擺線后再測(cè)量4．在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（）A．須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線

B．須選用密度和直徑都較小的擺球

C．?dāng)[長(zhǎng)必須大于1m，擺角必須小于5° D．如果用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做實(shí)驗(yàn)，光電門(mén)應(yīng)放在擺球擺動(dòng)過(guò)程的最高點(diǎn)第5題B．測(cè)量擺球通過(guò)最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為

誤差分析2．（多選）利用單擺測(cè)重力加速度時(shí)，若測(cè)得g值偏大，則可能是因?yàn)?

)A．單擺的擺球質(zhì)量偏大B．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，擺長(zhǎng)為懸線長(zhǎng)加小球的直徑C．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是(n＋1)次全振動(dòng)D．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是(n－1)次全振動(dòng)6．（多選）某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是（）A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊

B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表提前按下

D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次誤差分析8.（多選）下列關(guān)于單擺周期的說(shuō)法正確的是(

)A.用一個(gè)裝滿沙的漏斗和長(zhǎng)細(xì)線做成一個(gè)單擺,在擺動(dòng)時(shí)沙從漏斗中緩慢漏出,周期不變B.當(dāng)升降機(jī)向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(a<g)單擺的周期小于電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)單擺的周期C.將擺由赤道移到北極,單擺振動(dòng)周期減小D.將單擺的擺角由5°增加到10°(不計(jì)空氣阻力),單擺的周期減小10.將一個(gè)擺鐘由甲地移至乙地，發(fā)現(xiàn)擺鐘變慢了，其原因和調(diào)整的方法分別為A．

，將擺長(zhǎng)縮短B．

，將擺長(zhǎng)加長(zhǎng)C．

，將擺長(zhǎng)縮短D．

，將擺長(zhǎng)加長(zhǎng)單擺的周期運(yùn)用7．?dāng)[長(zhǎng)為l的單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)(即取作t＝0)，當(dāng)振動(dòng)至t＝

時(shí)，擺球恰具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動(dòng)圖象是下圖中的(

)單擺的周期運(yùn)用15.圖甲所示是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置,當(dāng)漏斗下面的薄木板

被勻速地拉出時(shí),振動(dòng)著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。板上的直線

代表時(shí)間軸,圖乙中是兩個(gè)擺中的沙在各自板上形成的曲線,若板

和板

拉動(dòng)的速度

和

的關(guān)系為,則板

、

上曲線所代表的周期

和

的關(guān)系為(

)

A.

B.

C.

D.單擺的周期運(yùn)用18．一單擺的擺長(zhǎng)為90cm，擺球在t＝0時(shí)刻正從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2），則在t＝1s時(shí)擺球的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．正向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大

B．正向左做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小

C．正向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大

D．正向右做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小19.如圖所示，曲面AOB是一段半徑為2m的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于O點(diǎn)，AO弧長(zhǎng)1cm。現(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端A和BO弧的中點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)底端O的速度分別為v1和v2，所經(jīng)歷的時(shí)間分別是t1和t2，比較大小正確的是（

）A.v1>v2，t1=t2

B.v1=v2，t1=t2

C.A.v1>v2，t1>t2

D.A.v1<v2，t1<t2實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用4．班里同學(xué)春游時(shí)，發(fā)現(xiàn)一棵三位同學(xué)都合抱不過(guò)來(lái)的千年古樹(shù)，他們想知道這顆古樹(shù)的大小。由于他們未帶卷尺，只備有救生繩（較輕較細(xì)），于是他們利用單擺原理對(duì)古樹(shù)的直徑進(jìn)行粗略測(cè)量。他們用救生繩繞樹(shù)一周，截取長(zhǎng)度等于樹(shù)干周長(zhǎng)的一段（已預(yù)留出打結(jié)部分的長(zhǎng)度），然后在這段救生繩的一端系一個(gè)小石塊。接下來(lái)的操作步驟為：Ⅰ．將截下的救生繩的另一端固定在一根離地足夠高的樹(shù)枝上；Ⅱ．移動(dòng)小石塊，使伸直的救生繩偏離豎直方向一個(gè)小的角度（小于5°），然后由靜止釋放，使小石塊在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)；Ⅲ．從小石塊經(jīng)過(guò)平衡位置（已經(jīng)選定參考位置）開(kāi)始，用手機(jī)中的“秒表”軟件計(jì)時(shí)（記為第0次經(jīng)過(guò)平衡位置），至小石塊第n次經(jīng)過(guò)平衡位置，測(cè)出這一過(guò)程所用的總時(shí)間為t，計(jì)算出小石塊擺動(dòng)的周期T。（1）根據(jù)步驟Ⅲ，可得小石塊擺動(dòng)的周期______；（2）查得該地區(qū)同緯度海平面的重力加速度為g，可得該樹(shù)干的直徑______。

A．B． C． D．實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用5.將一單擺裝置豎直懸掛于某一懸點(diǎn)，其中懸線的上部分在帶孔的薄擋板上面（單擺的下部分露于板外），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(guò)程中懸線不會(huì)碰到擋板，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出擋板到擺球球心之間的距離l，并通過(guò)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為橫軸做出函數(shù)關(guān)系圖象，就可以通過(guò)此圖象得出懸點(diǎn)到擋板的高度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）現(xiàn)有如下測(cè)量工具：A．時(shí)鐘；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量工具有

；（填測(cè)量工具代號(hào)）（2）在實(shí)驗(yàn)中，有三名同學(xué)分別得到了T2﹣l關(guān)系圖象如圖（乙）中的a、b、c所示，那么，正確的圖象應(yīng)該是

；（3）由圖象可知，懸點(diǎn)到擋板的高度h＝

m；（4）由圖象可知，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）實(shí)驗(yàn)的綜合