【文档说明】《高考物理一轮复习讲练测》第60讲 探究单摆的周期与摆长的关系 用单摆测定重力加速度（练）（解析版）.doc，共(13)页，1.058 MB，由管理员店铺上传

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11．同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，先用米尺测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径，测得结果如图乙所示，他测得摆球直径为_______cm；他通过多次实验后以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2－L图线，若该同

学计算摆长时候未加小球半径，则所画图线在图丙中是_________（填“A”或者“B”）【答案】2.00B【解析】【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；由单摆周期公式求出图象的函数表达式，根据函数表达式与图

象，即可求解．【详解】【点睛】本题考查了用单摆测定重力加速度的实验中利用图象处理数据的方法，关键根据单摆周期公式推导出线性关系公式进行分析．学科￥网22．（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是____________。A．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误

，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n－1B．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量D．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉

橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上（2）常用螺旋测微器的精度是0.01mm，在下图中的螺旋测微器的读数为6.620mm，请在刻度线旁边的方框内标出相应的数以符合给出的数，若另制一个螺旋测微器，使其精度提高到0.005mm，而

螺旋测微器的螺矩仍保持0.5mm不变，可采用的方法是：________________________________________________.【答案】ABD6，10，15；将可动刻度分成一百小格【解析】【详解】3【点睛】（1）本题考查了四个实验中的问题，关键要理解实验

的原理、操作步骤，以及实验中的注意事项．（2）本题是考查螺旋测微器的读数和原理，尤其考查了学生对原理的理解，从而学生才能正确的改装螺旋测微器.3．如图是利用DIS完成“用单摆测定当地重力加速度”实验。实验时，先量出摆球的半径与摆线的长

度。单摆摆动后，点击“记录数据”。摆球每经过平衡位置时记数1次，第1次记为“0”，当记数为“50”时，点击“停止记录”，显示时间为t。（1）则该单摆振动周期为______________。（2）图示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的

铁夹将木片夹紧，是为了（_____）A．便于测量单摆周期B．便于测量摆长时拉紧摆线[来源:Z+xx+k.Com]C．保证摆动过程中摆长不变D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（3）若某组同学误以摆线的长度L作为纵坐标，以单摆周期的平方2T作为横坐标，作出2LT−

的图像。其他操作测量都无误，则作出的图线是上图中的_________（选填“1”、“2”或“3”）。（4）现发现三组同学作出的图线分别是1、2和3，但测出的斜率都为k，是否可以根据斜率求出当地的重4力加速度？___________。（若不可以求出，填“

否”；若可以求出，请填重力加速度的表达式）。【答案】25tC324k【解析】（1）当记数为“50”时，单摆全振动的次数为25，显示时间为t，则周期为25tT=。学*科网点睛：此题考查单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长

等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证摆线的长短不变；单摆在摆动的过程中，摆长不能发生变化．在最低点，速度最快，开始计时误差较小；会用图像法处理实验数据．4．(1)某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,分别用两种仪器来测量摆球直径,操作如图1所示,得到摆球的

直径为d=19.12mm,此测量数据是选用了仪器____(选填“甲”或“乙”)测量得到的。该同学先用刻度尺测得摆线的长度,再采用上题中的方法测得摆球直径,他通过改变摆长,进行多次实验后以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-L图线，若该同学在计算摆长时加的是小球直径，则所画图线是图2中

是___(填“A”“B”或“C”)。(2)用如图装置做探究碰撞中的不变量实验,下列说法正确的是__________A．在实验前,必须把长木板的一端垫高,使A能拖着纸带匀速下行B．A、B两辆小车的质量必须相等C．A、B碰

撞后必须保证A、B以共同速度一起运动D．小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放【答案】(1)乙C(2)AC5【解析】(1)图甲是螺旋测微器，可以读数到0.001mm；而乙为50分度的游标卡尺，最小分度是0.02mm；d=19.12m

m，符合游标卡尺的读数，不符合螺旋测微器的读数的精确度。此测量数据是选用了仪器乙。单摆的周期与摆长间关系为，解得：；若该同学在计算摆长时加的是小球直径，则，故所画图线是图2中的C。点睛：图象类问题，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式，结合关系式判断求解。5．在

“利用单摆测重力加速度”的实验中，（1）从下列器材中选用最合适的器材（填写器材代号）___________。A．小铁球B．小塑料球C．20cm长的细线D．100cm长的细线E手表F时钟G秒表[来源:学§科§网]（2）（单选）若实验测得的g值偏大，可能的原因是______

_A．摆球的质量太大B．测摆长时，仅测了线长，未加小球半径C．测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次D．摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长）（3）某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系，但又不可能去不同的地区做实验。该同学就将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的

板上，使板倾斜α角度，让摆球在板的平面内做小角度摆动，如图甲所示。利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系。若保持摆长不变，则实验中需要测量的物理量有________。若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示，则图像中的纵坐6标表示___

______，横坐标表示_________。【答案】（1）A.D.G（2）C.（3）木板倾角α和单摆振动的周期T；T2，1/（gsinα）【解析】（1）“利用单摆测重力加速度”的实验中，最合适的器材有：小铁球、100cm长的细线以及秒表；故选ADG.（3）此单摆的等效重力加速度为g′=gs

inα，则单摆的周期2sinLTg=，则保持摆长不变时，要测量的物理量是：木板倾角α和单摆振动的周期T；将2sinLTg=变形为：2241sinLTg=，则若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示，则图像中的纵坐标表示T2，横坐标表示1s

in。学科￥网1．根据单摆周期公式T=2π，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球,就做成了单摆。7(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm。(2)以下是实验过程中的一些做法

，其中正确的有_________。A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置较大的角度D．改变摆长，多测几组数据，并将测得的摆长和周期分别取平均值，然

后代入原理式中计算出重力加速度g（3）小明同学根据实验数据，利用计算机拟合得到的方程为：T2=4.04l+0.05。由此可以得出当地重力加速度为g=__________（结果保留三位有效数字）。从方程中可知T2与l没有成正比关系，其原因可能是_____。A．开始计时时，小球可能在最高点B

．小球摆动过程中，可能摆角太大C．计算摆长时，可能加了小球的直径D．计算摆长时，可能忘了加小球半径[来源:学,科,网Z,X,X,K]【答案】（1）18.8；（2）AB；（3）9.76；D；[来源:Zxxk.Com]【解析】(1)游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，大小：

18mm，再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐：第刻8度与上方刻度对齐，读数：0.1×8=0.8mm，总读数：L=18+0.8=18.8mm；8【点睛】游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐；摆线要选择细些的、伸缩性小些的；摆球尽量选择

质量大些、体积小些的摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；摆线偏离平衡位置不大于5°。学/科网[来源:学&科&网]2．某同学利用单摆测定当地的重力加速度．①实验室已经提供的器材有：铁架台、夹子、秒表．除此之外，还需要的器材有_

_________A．长度约为的细线B．长度约为的细线C．直径约为的钢球D．直径约为的木球E．最小刻度为的直尺F．最小刻度为的直尺②该同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为________．③该同学经测量得到组摆长和对应的周期，画出图线，然后

在图线上选取、两个点，坐标如图丙所示．则当地重力加速度的表达式__________．处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样__________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算．④该同学做完实验后，为使重力加

速度的测量结果更加准确，他认为：A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大9C．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时其中合理的有__________．【答案】①ACF②95.1③不影响④AB④为使重力加速度的测量结果更加准确，在摆球

运动的过程中，必须保证悬点固定，防止振动过程中摆长变化，故A正确；摆线偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过10°，故B正确；测量周期时应该从摆球运动到最低点时开始计时，这样会减小误差，故C错误；故选AB。3．在“用单摆

测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时，且记数为1次，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l，再用游标卡尺测得摆球的直径为d，该单摆的摆长为________；求重力加

速度的表达式g＝________（用上述物理量的符号表示）；实验结束时，若把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间，则重力加速度的测量值会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】偏大【解析】（1

）摆长为悬点到球心的距离，所以，（2）周期为一次全振动的时间，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，所以在t时间内完成了个全振动，所以，根据周期公式得：，联立得：；（3）实验中误将n次全振动计为次，根据求出的周期变小，g偏大。学科%网10【点睛】摆长为悬点到球心的距离；

知道周期为一次全振动的时间，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，所以在t时间内完成了n-1个全振动；由单摆的周期公式可以求解，对于测量误差可根据实验原理进行分析。4．(1)学习小组的同学在实验室用如图(1)所示的装

置研究单摆的运动。将单摆挂在力传感器的下端，通过计算机来记录力传感器测定单摆摆动过程中摆线受到拉力大小的变化情况，以及单摆摆动的时间。实验过程中，保持单摆的最大摆角小于5°。①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图(2)甲所示，该摆球的直径d=__

__mm；②实验测得摆长为L，传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图(2)乙所示，则重力加速度的表达式为：g=________(用题目中物理量的字母表示)。(2)同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长，按要求将仪器安装在光具座上，如图(3)甲所示，接通电源使光源正常工作。①关于这个实

验下列几种说法，你认为正确的是_____A．增加光源到单缝的距离，干涉条纹间距变大11B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距变宽D．去掉滤光片，干涉现象消失②若测量头中的分

划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图(3)乙所示。通过装置中的“拨杆”的拨动____(填“能”或“不能”)把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。【答案】14.502204ltB不能【解析】(1)由图丙所示游标卡尺可知，小球的直径为：1.4cm+10×

0.05mm=14.50mm；(2)由单摆周期公式：2LTg=，由图乙可知，单摆周期为04t，解得204Lgt=；(4)装置中的“拨杆”只能调整分划板中心刻线左、右，上、下移动，所以不能把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。学科*网点晴：应用单摆周期公式2LTg

=，根据实验数据求出重力加速度，掌握双缝干涉条纹的间距公式Lxd=，并理解各物理量的物理意义。5．甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。甲组同学采用图甲所示的实验装置。该组同学先测量出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加

速度的表达式g=____________（用所测物理量表示）。在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加12速度的数值_________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）乙组同学在图

甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v-t图线。由图丙可知，该单摆的周期T=___________s。在多次改变摆线长度测量后，根据实

验数据，利用计算机作出（周期平方-摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g=___________。(取，结果保留3位有效数字)【答案】偏小2.09.7613