2019-2020年高二物理 第9單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（實(shí)驗(yàn)三 用單擺測定重力加速度）(有解析) 大綱人教版基礎(chǔ)鞏固達(dá)標(biāo) 1.利用單擺做測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，誤差主要來自（ ）A.擺長測量中的誤差B.周期測量中的誤差C.擺角超過5時(shí)產(chǎn)生的誤差D.由于值的近似值而帶來的誤差思路分析：由單擺周期公式可得g=,從上式可以看出，g與T2有關(guān)，所以T的微小誤差就可能導(dǎo)致g值的較大誤差.答案：B2.在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)時(shí)開始時(shí)，擺球位置應(yīng)在（ ）A.振幅最大處，這給計(jì)時(shí)帶來方便B.平衡位置處，這給計(jì)時(shí)帶來方便C.平衡位置處，可以盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差D.任意位置都可以，這樣就更方便思路分析：擺球在平衡位置處速度最大，發(fā)生相同的位移所用的時(shí)間短，因此從平衡位置處開始計(jì)時(shí)就更精確.答案：C3.在下列情況中，用單擺測出的重力加速度偏小的是（ ）A.適當(dāng)增大振幅B.適當(dāng)增大擺球質(zhì)量C.把單擺從高山移到平地D.把單擺從北極移到赤道附近思路分析：由單擺周期公式T=2得出g=,因此影響重力加速度的因素與振幅及擺球質(zhì)量無關(guān)，故A、B均不對.把單擺從高山移到平地，T變小，測得的g值偏大.把單擺從北極移到赤道附近，T變大，g偏小.答案：D4.有5組同學(xué)用單擺測重力加速度，各組的實(shí)驗(yàn)器材和數(shù)據(jù)如下表所示.若各組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作水平一樣，那么第_組同學(xué)測定的結(jié)果最準(zhǔn)確，若該組同學(xué)根據(jù)自己測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出單擺的振動(dòng)圖象如圖9-8-4所示，那么該組同學(xué)測出的重力加速度大小是_圖9-8-4組制擺球材料最大偏角擺長測全振動(dòng)次數(shù)1木50.40 m102鋁50.50 m203銅80.60 m304鐵70.80 m405鉛40.80 m50思路分析：制作單擺時(shí)應(yīng)使線長約1 m，且輕而不易伸長，小球應(yīng)選用密度大的小球，測周期時(shí)須測多次振動(dòng)的平均周期，全振動(dòng)的次數(shù)以3050為宜.綜上所述，第5組測量最精確.答案：5 9.74 m/s2綜合應(yīng)用創(chuàng)新 5.利用單擺的周期公式測定重力加速度時(shí)，測出不同擺長l時(shí)相應(yīng)的周期值T，并作出T2l的關(guān)系圖象，如圖9-8-5所示，已知圖象上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（x1,y1）和（x2,y2），則重力加速度g=_.圖9-8-5思路分析：由單擺周期公式T=2得T2=l，所以在T2-l圖象中，直線的斜率k=，所以g=.答案：6.從十幾米高的實(shí)驗(yàn)樓的頂棚上，下垂一個(gè)單擺，實(shí)驗(yàn)者僅有一個(gè)滿刻度為1 m的刻度尺，無法測出擺長，但要求用此單擺測定重力加速度.如果你是實(shí)驗(yàn)者，再給你一只秒表，你如何設(shè)計(jì)一種方法，測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担恳蠛喢鲗懗鰧?shí)驗(yàn)的主要步驟，并寫出重力加速度的最后計(jì)算式.解：設(shè)原擺長為l，讓其擺動(dòng)，設(shè)法測出其周期T1,然后用打結(jié)的辦法將原擺長縮短l(l1 m=，并用刻度尺測出l，同樣讓其擺動(dòng)并設(shè)法測出其周期T2,則由單擺的周期公式T=2可得T1=2,T2=2，聯(lián)立上述兩式可得重力加速度的最后計(jì)算式為：g=.7.某山高聳入云，兩登山運(yùn)動(dòng)員想估算一下山腳到山頂?shù)母叨?，但他們沒有帶尺，也沒有手表等計(jì)時(shí)裝置.他們開動(dòng)腦筋，在背包上抽出一根較長的細(xì)線，兩人合作在山腳和山頂各做了一次實(shí)驗(yàn)，便估算出了山的高度（他們的身體狀況沒有因?yàn)榈巧交顒?dòng)而改變，山腳的重力加速度為g0=9.8 m/s2），請回答：（1）實(shí)驗(yàn)原理：_；（2）實(shí)驗(yàn)步驟：_；（3）設(shè)地球半徑為R，則山的高度為_.答案：（1）實(shí)驗(yàn)原理：利用單擺測重力加速度，再利用萬有引力定律，由重力加速度的值與測點(diǎn)到地心距離的關(guān)系求出高度.（2）實(shí)驗(yàn)步驟：用細(xì)線拴住一石子做成單擺，在山腳和山頂各做一次測定重力加速度的實(shí)驗(yàn).步驟為：甲、乙兩人開始做實(shí)驗(yàn)后，甲摸脈搏，脈搏的時(shí)間間隔t，記脈搏次數(shù)，乙數(shù)單擺全振動(dòng)次數(shù)；設(shè)在山腳下甲脈搏跳動(dòng)n1次，單擺恰好振動(dòng)N1次，則有n1t=N1T1=N12，同理在山頂n2t=N2Tn=N22，由上述兩式得=()2()2,又因?yàn)閙g=,mg0=,所以()2=,則h=R.（3）山的高度為h=R.