《2.4科學測量：用單擺測量重力加速度 同步練習（word版含答案）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2.4科學測量：用單擺測量重力加速度 同步練習（word版含答案）（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.4科學測量：用單擺測量重力加速度同步練習2021—2022學年高中物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊 一、選擇題（共15題） 1．在“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中，擺球擺動穩(wěn)定后，當它到達最低點時啟動秒表開始計時，并記錄此后擺球每次經(jīng)過最低點的次數(shù)n（n=1、2、3...），當數(shù)到n=40時剛好停表，此時秒表讀數(shù)為t。則該單擺的周期為（　?。? A． B． C． D． 2．某學生用單擺測定重力加速度，測得數(shù)值偏大些，可能是下列哪些原因引起的（ ） A．量擺長時沒有把小球半徑算進去 B．擺球的質量測得不準確 C．擺角小，使周期變小 D．應當測振動30次的時間求其周期

2、，結果把29次當作30次計算周期 3．如圖，薄金屬條上掛有5個相同的小球，細線質量可忽略線長遠大于球半徑，A，D兩球的線長相等，使A小角度垂直于紙面擺動，其余各球隨之開始擺動，穩(wěn)定后（　?。? A．D振動的周期最長 B．B振動的周期最短 C．E和A振動頻率相同 D．C的振幅最大 4．某同學利用單擺測量重力加速度，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．組裝單擺細線要輕 C．實驗時須使擺球可旋轉 D．擺長一定的情況下，擺的振幅盡量大 5．在用單擺測量重力加速度的實驗中，測出擺長和次全振動的時間，從而測定重力加速度。若測

3、出的值偏小，則可能的原因是（　?。? A．擺球質量偏大 B．把次全振動記錄為次 C．將從懸點到擺球上端的長度當作擺長 D．將從懸點到擺球下端的長度當作擺長 6．在用單擺測量重力加速度的實驗中，用多組實驗數(shù)據(jù)做出周期（T）的平方和擺長（L）的T2-L圖線，可以求出重力加速度g。已知兩位同學做出的T2-L圖線如圖中的a、b所示，其中a和b平行，圖線a對應的g值很接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹?。相對于圖線a，關于圖線b的分析正確的是（　?。? A．可能是誤將繩長記為擺長L B．可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L C．可能是誤將49次全振動記為50次 D．根據(jù)圖線b不能準確測出當?shù)氐闹?/p>

4、力加速度 7．某同學為了估算地球的質量，用擺長為L的單擺做小振幅擺動，測得周期為T，若地球半徑為r，則地球質量為（ ） A． B． C． D． 8．某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛?，用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖所示，則該擺球的直徑為0.97cm。小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是（　?。? A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時 B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為 C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大 D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小

5、 9．用圖示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。操作正確的是（　　） A．實驗中應該在擺球擺動到最低點時開始計數(shù) B．組裝單擺時，應該選用長度為30cm左右的細線 C．組裝單擺時，應該選用直徑約為1.8cm的塑料球 D．擺長測定后，擺動計數(shù)過程中擺線松動，對測量結果沒影響 10．關于單擺，下列說法正確的是（　?。? A．擺球受到的回復力方向總是指向平衡位置，當擺球運動到平衡位置時，合力為零 B．如果有兩個大小相同的帶孔塑料球和帶孔鐵球，任選一個即可 C．將單擺的擺角從4°改為2°，單擺的周期變小 D．在用單擺測重力加速度實驗中，若擺長值忘記加擺球半徑，則測量值偏小 11

6、．馬玲同學周末用單擺測當?shù)氐闹亓铀俣?，將單擺固定好，用米尺測繩長，用游標卡尺測擺球直徑，用秒表測出50個周期的時間然后算出周期T。改變擺長l，重復實驗，得到多組實驗數(shù)據(jù)后，在坐標紙上做出如圖所示的圖像。下列敘述正確的是（　?。? A．圖像不過原點的原因可能是誤將繩長加擺球直徑當成擺長 B．如果馬玲同學把繩長當成了擺長（沒加擺球半徑），則用此圖像算出的重力加速度偏小 C．如果馬玲同學把繩長當成了擺長（沒加擺球半徑），則用此圖像算出的重力加速度不受影響 D．圖像的斜率等于重力加速度 12．有一星球其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，今把一臺在地球表面走時準確的擺鐘移到該星球表

7、面，擺鐘的秒針走一圈的實際時間變?yōu)? A．0.5min B．0.7min C．1.4min D．2min 13．如圖所示為同一地點的兩個單擺甲、乙的振動圖像，下列說法正確的是（　　） A．甲、乙兩單擺的擺長不相等 B．甲擺的機械能比乙擺的大 C．在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺 D．由圖像可以求出當?shù)氐闹亓铀俣? 14．在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，有人提出以下幾點建議，其中對提高測量結果精確度有利的是（ ） A．適當加長擺線 B．質量相同、體積不同的擺球，應選用體積較大的 C．單擺偏離平衡位置的角度越大越好 D．當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一

8、次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期 15．有兩位同學利用假期分別參觀了位于哈爾濱市的“哈爾濱工業(yè)大學”和上海市的“復旦大學”，他們各自利用那里實驗室中的DIS系統(tǒng)探究了單擺周期T和擺長L的關系。然后通過微信交流實驗數(shù)據(jù)，并用計算機繪制了如圖甲所示的圖像。另外，去“復旦大學”做研究的同學還利用計算機繪制了他實驗用的a、b兩個擺球的振動圖像，如圖乙所示。下列說法正確的是：（　?。? A．甲圖中“復旦大學”的同學所測得的實驗結果對應的圖線是B B．甲圖中圖線的斜率表示對應所在位置的重力加速度的倒數(shù) C．由乙圖可知，a、b兩擺球振動頻率之比為3∶2 D．由乙圖可知，時b球振

9、動方向沿y軸正方向 二、填空題（共4題） 16．某同學做“利用單擺測重力加速度”實驗，先用一個游標卡尺測量小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則該小球的直徑為________mm。用秒表測得50個全振動的時間如圖乙所示，秒表示數(shù)為__________s 。 17．某同學在家里測重力加速度。他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖所示。由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺。于是他在細線上的A點做了一個標記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程。保持該標記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長。實驗中，當O、A間細線的長度分別為l1、l2時，測得相應單擺的周期為T1、T2。由

10、此可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表示)。 18．（1）利用單擺測重力加速度的實驗中，偏角小于50，但測出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是_____ A．振幅較小 B．測擺長時，只量出擺線的長度，沒有從懸掛點量到擺球中心 C．數(shù)振動次數(shù)時，少計了一次 D．數(shù)振動次數(shù)時，多計了一次 (2)利用單擺測重力加速度的實驗中，為了減小測量周期的誤差，應在______位置（填“最低點”或“最高點”）開始計時和結束計時. 19．某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作： （1）為了利用單擺較準確地測出重力加速度，可選用的器材為______。

11、 A．20cm長的結實的細線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺 B．100cm長的結實的細線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺 C．100cm長的結實的細線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺 D．100cm長的結實的細線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺 （2）用游標尺測量擺球的直徑，讀數(shù)為_________cm；把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長99cm，通過計算得到擺長L=______。 （3）用秒表測量單擺的周期。當單擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n=1，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n=60時秒表讀數(shù)為60.4s所示，該單擺的周期是T=_________s（結果保留

12、三位有效數(shù)字）。 （4）測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后，畫出T2-L圖線如圖丙，此圖線斜率的物理意義是______。 A．gB．C．D． （5）若實驗測得的g值偏小，可能的原因是______。 A．測擺線長時擺線拉得過緊 B．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C．開始計時時，秒表過遲按下 D．實驗中誤將（n-1）次全振動數(shù)為n次 （6）在（4）中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小______。 A．偏大B．偏小C．不變D．都有可能 三、綜合題（共3題） 20．北京和廣州的兩

13、位同學，分別探究單擺的周期T與擺長l的關系，通過網(wǎng)絡交流繪制了T2-l圖像，如圖（a）所示。 (1)北京的同學所測實驗結果可能對應的圖像是A和B中的哪一個？請說明理由。 (2)廣州的同學還繪制了不同擺長的單擺的板動圖像，如圖（b）所示。由圖可知兩單擺擺長之比為多少？ 21．李磊同學利用單擺測量重力加速度。他測出擺線長度l=99cm，擺球直徑d=2cm。擺動過程中，擺球完成20次全振動的時間為40s，偏離最低點的最大距離A=10cm。若整個擺動過程可視為簡諧運動，規(guī)定從最低點向右擺動時為正方向。 (1)求李磊同學測出的重力加速度的大?。ńY果保留兩位有效數(shù)字）； (2)從小球經(jīng)過最低

14、點向右擺動時開始計時，寫出擺球的振動方程。 22．單擺是常見的一種簡諧運動，如圖所示。已知質量為m的擺球，擺長為l，完成N次全振動的時間是t，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)完成以下問題： （1）畫出擺角為θ時，小球的受力圖，并求出此刻回復力的大小和方向（可在圖中畫出）； （2）當?shù)刂亓铀俣萭是多大； （3）很多同學認為直接測量一次全振動時間既簡單又節(jié)省時間，你同意這個觀點嗎？請簡要分析說明。 參考答案： 1．C 2．D 3．C 4．B 5．C 6．B 7．C 8．C 9．A 10．D 11．C 12．B 13．C 14．A 15．C 16．

15、 29.8mm 99.8s 17． 18． D 最低點 19． B C B C 20． (1)由單擺的周期公式 整理可得 由此圖像可知 由于北京的重力加速度大于廣州的重力加速度，則T2-l圖像的斜率更小，所以B對應的是北京同學測得的結果； (2)由單擺的板動圖像可知，a和b 的周期之比為 由單擺的周期公式 解得 則擺長與周期的平方成正比，所以為 21．(1)；(2) 22． （1）擺角為θ時，小球的受力圖如圖 回復力為 回復力方向如圖所示 （2）由題意可知，單擺的周期為 根據(jù)單擺周期公式可得 聯(lián)立解得 （3）不同意，因為多次測量利用累計法可以減小測量誤差。