1、【 精品教育资源文库 】 实验十四：探究单摆运动、用单摆测定重力加速度 一、多项选择题 1 (2016 年河南郑州质检 )有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的 “ 南开大学 ”和上海市的 “ 复旦大学 ” ，他们各自在那里的物理实验室利用先进的 DIS 系统较准确地探究了 “ 单摆周期 T 和摆长 L 的关系 ” 然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了T2L 图象，如图 KS141 甲所示，已知天津市比上海市的纬度高另外，去 “ 复旦 ” 做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的 a、 b 两个摆球的振动图象，如图乙所示则下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 图 KS141 A图甲
2、中 “ 南开 ” 的同学所测得的实验结果对应的图线是 B B图甲中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度 C由图乙可知， a、 b 两摆球振动周期之比为 32 D由图乙可知， a、 b 两单摆摆长之比为 49 E由图乙可知， t 2 s 时 b 球振动方向是沿 y 方向 2 (2017 年安徽江淮十校第三次大联考 )某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上图 KS142 甲中 O 点为单摆的 固定悬点，现将小摆球 (可视为质点 )拉至 A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的 A、 B、 C 之间来回摆动，其中 B 点为运动中的最低位置， AOB
3、COB ， 小于 10 且是未知量同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变化的曲线图乙 (均为已知量 )，且图中t 0时刻为摆球从 A点开始运动的时刻 (重力加速度为 g)根据题中 (包括图中 )所给的信息，下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 图 KS142 A该单摆的周期为 t2 B根据题中 (包括图中 )所给的信息可求出摆球的质量 C根据题中 (包括图中 )所给的信息不能求出摆球在最低点 B 时的速度 D若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长 E若增加摆球的质量，摆球的周期不变 3 (2017 年河北石家庄高三质检 )在 “ 利用单摆测重力加速度 ” 的实验中，如果得出
4、的重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是 ( ) A测量周期时，时间 t 内全振动的次数少数了一次 B测量周期时，时间 t 内全振动的次数多数了一次 C摆线上端固定不牢固，振动中出现松动，使摆线 变长 D在测量摆长时，将细线的长度加上小球的直径作为摆长 【 精品教育资源文库 】 E小球没有在同一竖直平面内运动，形成了圆锥摆 二、非选择题 4某同学利用单摆测量重力加速度 (1)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 _ A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C实验时须使摆球在同一竖直平面内摆动 D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大 (2)如图 KS143 所
5、示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为 1 m 的单摆实验时，由于仅有量程为 20 cm、精度为 1 mm 的钢板刻度尺， 于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期 T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期 T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离 L，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式 g _. 图 KS143 5 (1)在 “ 用单摆测定当地的重力加速度 ” 的实验中，除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外，还必须选用的器材，正
6、确的一组是 _ A约 1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小铁球 B约 0.1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小铁球 C约 0.1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小塑料球 D约 1 m 的不可伸长的细线，半径约 1 cm 的小塑料球 (2)如图 KS144 所示，测量小球直径时游标卡尺的读数为 _cm. (3)某同学在处理数据的步骤中，以 L为纵坐标，以周期 T 为横坐标，作出如图 KS145所示的图象，已知该图线的斜率为 k 0.500，则重力加速度为 _m/s2.(计算结果保留 3位有效数字，取 3.14) 图 KS144 图 KS145 6下表所示是用单
7、摆测定重力加速度实验中获得的有关数据： 摆长 l/m 0.5 0.6 0.8 1.1 周期 T2/s2 2.0 2.4 3.2 4.4 (1)利用上述数据，在如图 KS146 所示的坐标系中描绘出 lT2图象 图 KS146 (2)利用图象，取 T2 4.2 s2时， l _m，重力加速度 g _m/s2.(计算结果保留 3 位有效数字，取 3.14) 7将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为 h(未知 )且开口向下的小筒中 (单摆的下部分露【 精品教育资源文库 】 于筒外 )，如图 KS147 甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离 L，并通过改变 L 而测出对应的摆动周期 T，再以 T2为纵轴、 L 为横轴作出 T2L 函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度 h 和当地的重力加速度 g. 甲 乙 丙 图 KS147 (1)如果实验中所得到的 T2L 关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是 a、 b、 c 中的 _ (2)由图可知，小筒的深度 h _m，当地的重力加速度 g _m/s2(计算结果保留 3 位有效数字 ) (3)某次停表计时得到的时间如图丙所示，则总时间为 _s.
