2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗十四 探究單擺運動、用單擺測定重力加速度學(xué)案.doc

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實驗十四：探究單擺運動、用單擺測定重力加速度一、多項選擇題1(2016年河南鄭州質(zhì)檢)有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他們各自在那里的物理實驗室利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺周期T和擺長L的關(guān)系”然后他們通過互聯(lián)網(wǎng)交流實驗數(shù)據(jù)，并由計算機(jī)繪制了T2L圖象，如圖KS141甲所示，已知天津市比上海市的緯度高另外，去“復(fù)旦”做研究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了他實驗用的a、b兩個擺球的振動圖象，如圖乙所示則下列說法正確的是() 甲 乙圖KS141A圖甲中“南開”的同學(xué)所測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是BB圖甲中圖線的斜率表示對應(yīng)所在位置的重力加速度C由圖乙可知，a、b兩擺球振動周期之比為32D由圖乙可知，a、b兩單擺擺長之比為49E由圖乙可知，t2 s時b球振動方向是沿y方向2(2017年安徽江淮十校第三次大聯(lián)考)某實驗小組在研究單擺時改進(jìn)了實驗方案，將一力傳感器連接到計算機(jī)上圖KS142甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，AOBCOB，小于10且是未知量同時由計算機(jī)得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線圖乙(均為已知量)，且圖中t0時刻為擺球從A點開始運動的時刻(重力加速度為g)根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息，下列說法正確的是() 甲 乙圖KS142A該單擺的周期為t2B根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出擺球的質(zhì)量C根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息不能求出擺球在最低點B時的速度D若實驗時，擺球做了圓錐擺，則測得的周期變長E若增加擺球的質(zhì)量，擺球的周期不變3(2017年河北石家莊高三質(zhì)檢)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，如果得出的重力加速度的測量值偏大，其可能的原因是()A測量周期時，時間t內(nèi)全振動的次數(shù)少數(shù)了一次B測量周期時，時間t內(nèi)全振動的次數(shù)多數(shù)了一次C擺線上端固定不牢固，振動中出現(xiàn)松動，使擺線變長D在測量擺長時，將細(xì)線的長度加上小球的直徑作為擺長E小球沒有在同一豎直平面內(nèi)運動，形成了圓錐擺二、非選擇題4某同學(xué)利用單擺測量重力加速度(1)為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是_A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實驗時須使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動D擺長一定的情況下，擺的振幅盡量大(2)如圖KS143所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約為1 m的單擺實驗時，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，測出單擺的周期T1；然后保持懸點位置不變，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，并測出單擺周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距離L，用上述測量結(jié)果，寫出重力加速度的表達(dá)式g_.圖KS1435(1)在“用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶嶒炛?，除帶橫桿的鐵架臺、鐵夾、秒表、游標(biāo)卡尺、刻度尺之外，還必須選用的器材，正確的一組是_A約1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球B約0.1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球C約0.1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球D約1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球(2)如圖KS144所示，測量小球直徑時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_cm.(3)某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)的步驟中，以為縱坐標(biāo)，以周期T為橫坐標(biāo)，作出如圖KS145所示的圖象，已知該圖線的斜率為k0.500，則重力加速度為_m/s2.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字，取3.14) 圖KS144 圖KS1456下表所示是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關(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)，在如圖KS146所示的坐標(biāo)系中描繪出lT2圖象圖KS146(2)利用圖象，取T24.2 s2時，l_m，重力加速度g_m/s2.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字，取3.14)7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KS147甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離L，并通過改變L而測出對應(yīng)的擺動周期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. 甲 乙丙圖KS147(1)如果實驗中所得到的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_(2)由圖可知，小筒的深度h_m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)某次停表計時得到的時間如圖丙所示，則總時間為_s.