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1、高中物理实验用单摆测定重力加速度实验练习题1某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。他设计的实验步骤是：A. 将石块用细尼龙线系好，结点为M,将尼龙线的上端固定于O点B. 用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长C. 将石块拉开一个大约a=30。的角度，然后由静止释放D. 从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期E. 改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和TF. 求出多次实验中测得的的平均值作为计算时使用的数据，带入公式g_（牛llT丿求重力加速度g。你认为该同学
2、以上实验步骤中有重大错误的是。为什么?该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?。你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?2. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50厘米，摆球直径为2.00厘米，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间（如图所示）.则 该摆摆长为厘米，秒表所示读数为秒. 如果他测得的g值偏小，可能的原因是A. 测摆张长时摆线拉得过紧B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C. 开始计时时，秒表过迟按下D. 实验中误将49次全振动数为503. 现要测定一讲台桌面的面积，但
3、现有器材只有长细线一条，小砝码一只，秒表一只，同时知道当地的重力加速度g。请你利用这些器材和数据，估测出这讲台桌面的面积（要求分几点写出测量的步骤，尽量给出表达式）。4. 在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆20个周期的时间为t,从悬挂点到小球顶端的线长为l,还需要测量的物理量为。将g用测得量表示，可得g=。5在利用单摆测定重力加速度的实验中，一位学生在不同摆长l的条件下，测得单摆的周期T与摆长l的关系如下次数12L(m)0.80000.9000T(s)1.801.90T2(s2)3.243.613451.00001.10001.20002.012.
4、112.204.044.454.84试在坐标纸上画出T2与l的关系图线，写出利用图线求重力加速度的公式，g=.由图线计算出的重力加值g=_保.亠一留3位有效数字）E八$.、寸、刀宀、亡呼！已_：匸=.丄弓.“6、用单摆测定重力加速度时，下面哪些做法可以减小误差？屋Er.摆线长度不宜太长，取左右为宜.因为周期跟摆球质量无关，所以摆球用木球或铁球都一样.雹.测摆长必须从悬点到摆球球心.测周期必须用次全振动总时间除以在“用单摆测重力加速度”的实验中，需要测量单摆的周期，在测周期时一般不直接测量个周期的数值，而是测量例如个周期的总时间，再计算出周期的值，这种方法称为累积法。某同学实验时使用的单摆的摆长
5、约为，测量时间的停表是机械式的，其最小分度为1如果他直接测量1个周期的值，测得的数据的有效数字位数是位_。_如_果_他采用累积法，测30个周期的总时间，测得的周期值的有效数字位数是位_。_8某.同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.5，摆球直径为0然后用秒表记录了单摆振动次所用的时间如图） 该摆摆长为_秒表所m读数为。 如果他测得的值偏小，可能的原因是（）.测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了c开始计时，秒表过迟按下D实验中误将次全振动数记为次 为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出一组对应的和的数
6、据，如图所示，再以为横坐标，T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为，则重力加速度二用表示）某同学在做单摆测重力加速度实验中，先测得摆线长为，摆球直径为，然后用秒表记录了单摆振动次所用的时间如图所示。贝U： 摆长为_秒表读数为 测得值偏小，可能的原因是（）.测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了c开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将次全振动数为次1，利.用滴水法可以粗略测量当地的重力加速度，方法是：如图所示，细心调整水龙头滴水的快慢，使第一滴水落到盘子的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落.从某一滴水从水龙头口流出的瞬间开始计时，并开始数1数到
7、第滴水离开水龙头口时停止计时，记下所用的时间。再测出_就可利用公式算出当地的重力加速度值。利用单摆测重力加速度，为了尽可能测准重力加速度的数值，给出下列不同仪器供选择（）A软木实心球铁质实心球细棉纱线D丝线.闹钟秒表毫米刻度尺应选用：摆球用_摆线用_计时用。利2某）同学测得，值偏大，这可能是下列哪些错误造成的：_。_A摆动次数少数一次摆动次数多数一次把摆线当作摆长用2在.“用单摆测定重力加速度”的实验中，测出了单摆在摆角小于5时完成次全振动的时间为，用毫米刻度尺测得摆线长为L又用千分尺测得摆球直径为。利用用）上述测得的物理量，写出计算重力加速度的表达式，=_。利2由）下图读出某同学所测小球直径
8、的值为。_利3实）验中某同学每次的测定值都比其它同学偏大，其原因可能是（）A他的摆球比别的同学重他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1将内振动的次数多数了次D将摆线长直接加直径做为摆长来计算利在用用）单摆测定重力加速度的实验中，用毫米刻度尺测量摆线的长，情况如图所示，用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图所示，可知摆球直径是_单摆摆长是。(A)111111112Illimm1111J卡尺Illi口游标10(B)利用单摆周期公式测定重力加速度时测出不同摆长时相应周期值，做T2-图线，如图所示。T2与的关系式T2，利用图线上任两点、的坐标(x,y)、(x,y)
9、可求出图线的斜率_再由可求出112214假.设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学家考察飞船前往星球，准备用携带的下列器材测量星球表面的重力加速度g，这些器材是：X、钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等B重锤一个，质量未知c带孔金属小球一个，直径已知为D太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求E无弹性丝线若干根F导线，开关若干G刻度尺把测力计个I天平台含砝码盒J打点计时器台含复写纸片、纸带K电子秒表个L带有光控计时器的实验平板一块，在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光
10、控门的时间M支架：能满足实验所需的固定作用到达星球后，三位学生从以上器材中选择各自所需的器材同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值。现请你完成他X们所做的实验：实验一：（已经完成（1器）材有：AHI（2主）要的实验步骤是：选取一个合适的钩码，用天平测出质量用测力计测出该钩码的生力计）算重力加速度的表达式为gX实验二：选）用的器材是写）出主要的实验步骤（简明扼要，下同计算重力加速度的表达式为g=X实验三：（1选）用的器材有（2写）出主要的实验步骤计算重力加速度的表达式为g=X15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
11、因是（）A. 摆球在水平面内做圆周运动B. 测量摆长时，漏测摆球直径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1016. 在用单摆测定重力加速度的实验中，单摆的摆角(p应，从摆球经过开始计时，测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L用游标卡尺测出摆球的直径为d.(1) 用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g=.(2) 实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是()A. 实验室处在高山上，离海平面太高B. 单摆所用的摆球太重C. 测
12、出n次全振动的时间为t,误作为(n+1)次全振动的时间进行计算D. 以摆球直径和摆线之和作为摆长来计算17. 单摆测定重力加速度的实验中(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=mm.(2)接着测量了摆线的长度为10变化的图象如图乙所示，则重实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t度的表g=(用题目中的表示).(3)某小组改变摆线长度10,测量了多组数据.在进行数据处理时，甲同学把摆线长10作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T2-l0图象后求出斜率，然后算出重力加速度两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲10，乙(填“偏大”
13、、“偏小”或“无影响”).，罢球直径20cm然后将一个力电传感器接到计算机上，实验中测量快速变化的力，悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示.00.61.21.824：答案：1（1）B（摆长应从悬点到重心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F应先分别求和各组L和T值对应的g,再取所求得的各个g的平均值。小。设两次实验中摆线长分别为L、L2,石块重心M点高x由T=2,Lx和4,2(L-L12T2-T2122. 98.5099.8B3. 第一步：在线段上量出与桌面长、宽分别相等的两段长度1和12第四步：用l2重复以步骤可求出桌面宽。1=弓g42第五步：求面积：S=厶匸g2164d16002
14、（l+）4.小球直径dg=2_l25.如上图所示，4n2AT2或4n2(i，i)21T2,T2219.709.906、CD7直.接测1个周期，有效数字只能是2位，测30个周期，可以提高到3位.水龙头嘴到盘子的竖直距离，g=2h（n，1）2t2d42n2(L+)匚，1.49810-2m，CDt2427占y42T2=Lk=21g=gx，xk21的时间；，算出周期（22n2(2L+d)/t2实验三将带光控计时器的平板用支架竖直架稳;测量两个实.验二组装并安装好单摆，测出摆线长度测出次全振动光控门之间距离；把滑块从一个光控门处自由释放读出下落时间；2s/t2通过以上例题可知，用单摆测定重力加速度经常以实验题的形式考查，考查的内容较全面，需要理解实验原理、误差处理等问题。15、ACd4n
