2019-2020年高中物理 第一章 機(jī)械振動 第五節(jié) 用單擺測定重力加速度自我小測 粵教版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 第一章 機(jī)械振動 第五節(jié) 用單擺測定重力加速度自我小測 粵教版選修3-41利用單擺測重力加速度時,若測得g值偏大,則可能是因為()A單擺的擺錘質(zhì)量偏大B測量擺長時,只考慮了懸線長,忽略了小球的半徑C測量周期時,把n次全振動誤認(rèn)為是(n1)次全振動D測量周期時,把n次全振動誤認(rèn)為是(n1)次全振動2在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,同學(xué)們采用了以下幾種測量擺長的不同方法,其中不妥或錯誤的方法是()A裝好單擺,用力拉緊擺線,用米尺測出擺線長度,然后加上擺球的半徑B讓單擺自然下垂,用米尺測出擺線長度,然后加上擺球的半徑C將單擺取下并放在桌面上,用米尺測出擺線長度,然后加上擺球的半徑D讓單擺自然下垂,用米尺直接測出擺線懸點到擺球球心的距離3用單擺測定重力加速度的實驗中,有如下器材供選用請把應(yīng)選用的器材填在橫線上_(填字母)A1 m長的粗繩B1 m長的細(xì)繩C半徑為1 cm的小木球D半徑為1 cm的小鉛球E時鐘F秒表G最小刻度為mm的米尺H最小刻度為cm的米尺I鐵架臺J附砝碼的天平4利用單擺測定重力加速度的合理實驗步驟順序是:_.A求出一次全振動的平均時間B測量擺長LC把單擺固定在鐵夾上,使擺球自由下垂D反復(fù)做三次,算出周期的平均值E讓單擺偏離平衡位置一個小角度,使其由靜止開始擺動F用秒表測量單擺完成3050次全振動的時間G據(jù)測得的周期平均值和擺長數(shù)值代入周期公式中,計算出重力加速度的值5某同學(xué)要利用單擺測定重力加速度,但因無游標(biāo)卡尺而沒有辦法測定擺球直徑,他將擺球用不可伸長的細(xì)線懸掛起來后,改變擺線的長度測了兩次周期,從而算出了重力加速度則計算重力加速度的公式是()A. B.C. D.6一位同學(xué)用單擺做測量重力加速度的實驗,他將擺掛起后,進(jìn)行了如下步驟:A測擺長L:用米尺量出擺線長度;B測周期T:將擺球拉起,然后放開,在擺球通過最低點時,按下秒表開始計時,同時將此次通過最低點作為第一次,接著一直數(shù)到第60次通過最低點時,按秒表停止計時,讀出這段時間,算出單擺周期T;C將所測得的L和T值代入單擺的周期公式T2中,算出g,將它作為實驗結(jié)果寫入報告中去請指出上述步驟中遺漏或錯誤的地方,加以改正7在利用單擺測定重力加速度的實驗中,由單擺做簡諧運動的周期公式得到gL.只要測出多組單擺的擺長L和運動周期T,作出T2L圖象,就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣壤碚撋蟃2L圖象是一條過坐標(biāo)原點的直線,某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象如圖155所示圖155(1)造成圖象不過坐標(biāo)點的原因是_(2)由圖象求出的重力加速度g_m/s2.(取29.87)8從一座高大建筑物頂端下垂一條輕質(zhì)長繩至地面,長繩上端固定,測量工具僅限用秒表、米尺,其他實驗器材根據(jù)需要自選,請回答下面兩個問題:(1)如果已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,請設(shè)計測量該建筑物高度的方案;(2)如果不知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,請設(shè)計測量該建筑物高度的方案9有五組同學(xué)用單擺測重力加速度,各組的實驗器材和數(shù)據(jù)如下表所示,若各組同學(xué)實驗操作水平相同,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)自己測得的實驗數(shù)據(jù)作出單擺的振動圖象如圖156所示,那么該同學(xué)測出的重力加速度大小是_m/s2.組制擺球材料最大偏角擺長測全振動次數(shù)1木50.40 m102鋁50.50 m203銅80.60 m304鐵70.08 m405鋁40.80 m50圖15610下面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/s22.22.53.24.5(1)利用上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖(圖157)中描出LT2圖線圖157(2)利用圖線,取T20.142 s23.95 s2,求出重力加速度11有一天體,半徑為地球半徑的,平均密度與地球相同,在地球上走時準(zhǔn)確的擺鐘移到該天體的表面,秒針走一圈的實際時間為多少?12某人要測山高,用一單擺在山腳下測量時,在一定時間內(nèi)振動了N次,將此單擺移至山頂時,在相同時間內(nèi)振動了(N1)次則此山高度約為地球半徑的多少倍?參考答案1解析:由單擺的周期可知:T2,即周期與擺錘質(zhì)量無關(guān),只與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān),即A錯測量擺長時,忽略小球的半徑,則測得g值會偏小,B錯若把n次全振動誤認(rèn)為是(n1)次全振動,則周期會變小,即重力加速度g會變大答案:C2解析:A中由于線一般都有一定彈性,若拉緊則測得的擺長偏大,應(yīng)在自然下垂情況下測擺長,所以B正確;C中取下單擺,則無法找到懸掛點,將給測量引入較大的誤差;D中用米尺去測懸點到球心的距離會造成誤差,球的直徑應(yīng)用游標(biāo)卡尺單獨測量所以正確的做法為B,不妥或錯誤的為A、C、D.答案:ACD3解析:測擺長時是從懸點到球心的距離,若用粗繩,粗繩誤差較大,故選B.鉛球密度大,擺動中阻力的影響相對小些,擺長的測定也相對準(zhǔn)確,故選D.計時時,使用秒表方便,故選F;測長度時,應(yīng)準(zhǔn)確到mm,故選G.本實驗中不需測質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I.答案:BDFGI4解析:據(jù)單擺做簡諧運動的周期公式T2可知,要測出重力加速度g,需測出單擺的擺長L及周期T,然后由g42求出所要的結(jié)果所以首先應(yīng)做出單擺(C),然后測出擺長L(B),再測量周期T(E、F、A、D)為了減小誤差,應(yīng)測30次或50次全振動的時間,并要多次重復(fù)然后求平均值,最后將L及T代入公式g42,求重力加速度g(G)答案:CBEFADG5解析:設(shè)擺球重心到球與擺線連接點距離為d,兩次測得擺線長分別為l1和l2,對應(yīng)周期為T1和T2.則有g(shù),g,兩式聯(lián)立可得g,B正確答案:B6解析:單擺的擺長定義是懸點到擺球重心的距離,擺線長并不是擺長,擺長等于擺線長加上擺球的半徑,擺球直徑可用卡尺來測量擺球在某次通過最低點時,按下秒表開始計算時,同時將此次作為第一次通過最低點,到60次停表時,實際是29個半周期,周期T應(yīng)為.答案:見解析7解析:(1)由單擺做簡諧運動的周期公式T2得T2L,故T2L,在直角坐標(biāo)系中T2L圖線必為過原點的直線,但從圖所給的情況看,在T0時,L1 cm,有一橫軸截距,這說明該圖線的方程應(yīng)寫為T2(LL0),由此可知,L只是擺線長度,而非擺長,因此實驗結(jié)果不過原點的原因必是漏加了小球半徑(2)由T2L可知,圖線的斜率k,由圖象知:圖線的斜率k4 s2/m,故g m/s29.87 m/s2.答案:(1)測單擺擺長時漏掉了擺球的半徑(2)9.878解析:(1)選一個金屬重錘固定在長繩的下端,構(gòu)成一個單擺給擺球一個初速度使其做簡諧運動,用秒表測得n次全振動的時間t,則其周期是T,代入單擺周期公式T2即可求出h.(2)選一個金屬重錘固定在長繩的下端,構(gòu)成一個單擺給擺球一個初速度使其做簡諧運動用秒表測n次全振動時間t1,則其周期是T1,代入單擺周期公式T12;長繩末端截去一小段l,與金屬重錘構(gòu)成一個單擺,給擺球一個初速度使其做簡諧運動,用秒表測n2次全振動的時間t2,則其周期是T2,代入單擺周期公式T22,綜合可求得h1.答案:見解析9解析:由表可讀出,第五組同學(xué)所用擺長為L0.80 m,由題圖所示圖象可讀出,該單擺的周期T1.80 s,代入公式gL得:g m/s29.74 m/s2答案:59.7410解析:(1)如下圖所示(2)由圖讀出當(dāng)T23.95 s2時,L0.96 m,則重力加速度g m/s29.6 m/s2.答案:(1)如上圖所示(2)9.6 m/s211解析:由萬有引力公式可知gGR,所以某天體表面的重力加速度g與地球表面重力加速度g0的關(guān)系為gg0,由單擺周期公式T2可知,周期關(guān)系為TT0,所以在該天體上秒針走一圈時間t為在地球上走一圈時間t060 s的倍,所以t60 s84.8 s.答案:84.8 s12解析:設(shè)地球半徑為R,山腳和山頂?shù)闹亓铀俣确謩e為g1和g2,由萬有引力定律可得g1,g2,所以g1g2(Rh)2R2由單擺的周期公式可知T12T22所以N(N1)由兩式聯(lián)立得N(N1)(Rh)R,所以山高h(yuǎn)R.答案:- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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