【优化方案】2012高考物理总复习-第7章-实验八用单摆测定重力加速度-大纲人教版.doc

用单摆测定重力加速度

1．用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是(　　)
A．摆球在水平面内做圆周运动
B．测量摆长时，漏加摆球半径
C．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历时间t，得周期T＝t/30，来进行计算
D．单摆的最大摆角远大于10°
解析：选AC.摆球在水平面内做圆锥摆动时，周期T＝2π，说明摆球做圆锥摆动时，它的周期小于同样摆长单摆的周期，代入g＝4π2l/T2，因为T减小，g增大，故A正确；漏加摆球半径和摆角偏大时，都会使得g测量值偏小，故B、D错；而C项计算错误，按C中方法T＝t/14.5 s，测量的周期偏小，也使g偏大，C正确．
2．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是(　　)
A．适当加长摆线
B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
解析：选AC.在用单摆测重力加速度的实验中，摆线应适当长一些，以增大周期，便于测量；对质量相同的摆球，应选体积小的，以减小阻力的影响；单摆的摆角不可太大，以保证小球做简谐运动；应测量多次全振动的时间去求周期，以减小测量误差．综上所述，对提高测量结果精确度有利的是A、C.
3．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，下列做法或说法正确的是(　　)
A．用刻度尺测出的摆线长就是摆长
B．用停表测出30～50次全振动的时间再算出周期
C．得到一系列摆长l、周期T的数据后，通过估算猜测T2与l的关系，然后再依据可能的线性关系作图
D．每一组摆长都对应算出周期，然后不同组的摆长求平均值，不同组的周期也求平均值，再探究这两个平均值间的关系
答案：BC
4．用单摆测定重力加速度的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．用单摆能够比较准确地测出当地的重力加速度，公式为g＝
B．公式是在小偏角下对单摆模型总结出来的，实验中要注意这些条件
C．设测量摆长时的绝对误差是Δl，相对误差，由此可知应该选择摆长很长的单摆进行实验，越长越好
D．设测n次全振动时间的绝对误差为Δt，周期的绝对误差ΔT＝，由此可知应增大单摆的摆动次数，越多越好
答案：AB
5．(2011年重庆模拟)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图7－4－3甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示．则测出的小球直径为________ cm，单摆的周期为________ s，单摆的摆长为________ cm.

图7－4－3
答案：1.94　1.875　87.45
6．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
(1)用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图7－4－4甲所示，可以读出此金属球的直径为________ mm.

图7－4－4
(2)某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2－L的关系图象如图7－4－4乙所示，根据图中数据，可算出重力加速度值为________ m/s2(π2＝9.86，结果保留三位有效数字)．
解析：(2)由T＝2π
∴g＝＝ m/s2＝9.86 m/s2.
答案：(1)19.40　(2)9.86
图7－4－5
7．(2009年高考重庆卷)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)．
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放：________；
②在摆球经过最低点时启动秒表计时：________；
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：________.
(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图7－4－5所示.
数据组编号
摆长/mm
摆球质量/g
周期/s
1
999.0
32.2
2.0
2
999.0
15.5
2.0
3
759.2
32.2
1.8
4
799.2
15.5
1.8
5
501.1
32.2
1.4
6
501.1
16.5
1.4
该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大．
解析：(1)①单摆在最大摆角不超过10°时可看成是简谐运动．②摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小．③为减小测量周期时的误差，应测单摆完成30～50次全振动所用的时间来求出周期．
螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm，可动部分的读数约为18.5，则测量结果为20.5 mm＋18.5×0.01 mm＝20.685 mm.分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变化时周期才发生变化．
答案：(1)①是　②是　③否　(2)20.685(20.683～20.687)
摆长

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