2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 第5講 實驗十一：探究單擺周期與擺長的關(guān)系練習(xí)（選修3-4）(I)1.(xx安徽理綜,21,5分)根據(jù)單擺周期公式T=2,可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖1所示,將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。(1)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑,示數(shù)如圖2所示,讀數(shù)為mm。圖1圖2(2)以下是實驗過程中的一些做法,其中正確的有。a.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的,并且盡可能長一些b.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的c.為了使擺的周期大一些,以方便測量,開始時拉開擺球,使擺線相距平衡位置有較大的角度d.拉開擺球,使擺線偏離平衡位置不大于5,在釋放擺球的同時開始計時,當(dāng)擺球回到開始位置時停止計時,此時間間隔t即為單擺周期Te.拉開擺球,使擺線偏離平衡位置不大于5,釋放擺球,當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后,從平衡位置開始計時,記下擺球做50次全振動所用的時間t,則單擺周期T=2.xx天津理綜,9(2)某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。他組裝單擺時,在擺線上端的懸點處,用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示。這樣做的目的是(填字母代號)。A.保證擺動過程中擺長不變B.可使周期測量得更加準(zhǔn)確C.需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.999 0 m,再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑,結(jié)果如圖所示,則該擺球的直徑為mm,單擺擺長為m。下列振動圖像真實地描述了對擺長約為1 m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程,圖中橫坐標(biāo)原點表示計時開始,A、B、C均為30次全振動的圖像,已知sin 5=0.087,sin 15=0.26,這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是(填字母代號)。1.答案(1)18.6(2)abe解析(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,小鋼球的直徑=(18+60.1) mm=18.6 mm。(2)因為單擺的周期T=2與無關(guān),c項錯誤。因為擺球會以較快的速度通過平衡位置,所以在平衡位置開始計時誤差較小,同時為了減小偶然誤差應(yīng)測多次振動的時間并求平均值,綜合看d項錯誤,a、b、e項正確。2.答案AC12.00.993 0A解析橡皮夾牢擺線的目的是保證擺球在擺動過程中擺長不變,同時也是為了在需要改變擺長時便于調(diào)節(jié),A、C正確;與測量周期的準(zhǔn)確性無關(guān),與擺動是否能在同一平面內(nèi)無關(guān),B、D錯誤。游標(biāo)卡尺的0刻線與主尺上的1.20 cm刻線對齊,故其讀數(shù)為12.0 mm,單擺的擺長l=0.999 0 m-0.012 0 m=0.993 0 m。從平衡位置開始計時,測量的周期準(zhǔn)確,B錯。由測30次全振動的總時間為t可得T=,此法相對準(zhǔn)確,D錯。當(dāng)振幅為30 cm時,sin =0.3>0.26=sin 15,即>15,而單擺只有在擺角小于5時為簡諧運動,故C錯。sin =0.08<0.087=sin 5,即<5,可知A正確。