- 单摆
- 共2503题
（1）用游标卡尺测量某一物体的宽度情况如图（甲）所示，其读数为______mm；
用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图（乙）所示，其读数为______cm．
（2）某组同学想通过单摆实验测出当地的重力加速度．他们拟通过改变摆长测出对应的周期，
得到若干组周期和摆长的数据；然后建立直角坐标系，以周期平方T2为纵坐标、摆长L为横坐标作出T2-L图线．在计算重力加速度时，一位同学认为应该从上述实验数据中取出一组周期和摆长的值，利用单摆周期公式，求出重力加速度．另一位同学认为既然作出了图线，就应该利用图线求重力加速度．经分析可知图线的斜率k=
正确答案
解析
解：（1）游标卡尺的主尺读数为58mm，游标尺上第13个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×13mm=0.65mm，
所以最终读数为：58mm+0.65mm=58.65mm；
螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×17.8mm=0.178mm，所以最终读数为5.678mm．
故答案为：58.65，5.678．
（2）两种方法均不妥，第一种从实验数据中取出一组周期和摆长数据，利用单摆周期公式，求出重力加速度．没有利用图象处理减小误差，计算结果可能造成较大误差．第二位同学的做法量得图线得倾角，由于两坐标比例往往不同，量得图线得倾角不一定是图线得实际倾角，计算得不一定是图线得斜率．应在图线上取两个点，算出斜率，进行计算．
故答案为：两种方法均不妥．应在图线上取相距较远的两个点，算出斜率，进行计算．
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α=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=
E 改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和T
F 求出多次实验中测得的L和T的平均值，作为计算时使用的数据，带入公式g=（
（1）你认为该同学以上实验步骤中有错误的有几项（写出三项即可），应该如何操作？______；______；______．
（2）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与真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）．
正确答案
解析
解：（1）B（摆长应从悬点到大理石块的质心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值．
（2）由g=
故答案为：（1）B（摆长应从悬点到大理石块的质心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值．（2）偏小
用单摆测重力加速度的实验中，若测得的重力加速度g值偏大，其原因可能是下列中的（ ）
正确答案
解析
解：由单摆周期公式T=2π
A、单摆的周期与振幅无关，振幅大小与所测g无关，故A错误；
B、计算摆长时，只考虑线长，没有加上摆球半径，使摆长偏小，所测g偏小，故B错误；
C、将n次全振动误记为（n-1）次全振动，使所测周期T偏大，计算出的g偏小，故C错误；
D、将n次全振动误记为（n+1）次全振动，使所测周期偏小，计算出的g偏大，故D正确；
故选：D．
某实验小组拟用甲图所示的装置研究滑块的运动．实验器材有：滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、漏斗和细线组成的单摆（细线质量不计且不可伸长，装满有色液体后，漏斗和液体质量相差不大）等．实验前，在控制液体不漏的情况下，从漏斗某次经过最低点时开始计时，测得之后漏斗第100次经过最低点共用时100秒；实验中，让滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向做微小振幅摆动，漏斗漏出的液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置．
①该单摆的周期是______s；
②图乙是实验得到的有液体痕迹并进行了数据测量的纸带，根据纸带可求出滑块的加速度为______m/s2；（结果取两位有效数字）
③用该实验装置测量滑块加速度，对实验结果影响最大的因素是______．
正确答案
解析
解：（1）从漏斗某次经过最低点时开始计时，测得之后漏斗第100次经过最低点共用时100秒，知50次全振动的时间为100s，则单摆的周期为：
T=
（2）根据△x=at2，t=
a=
（3）液体漏出后，漏斗重心变化导致单摆有效摆长变化，从而改变单摆的周期，影响加速度的测量值．
故答案为：（1）2 （2）0.10，（3）漏斗重心变化导致单摆有效摆长变化，从而改变单摆的周期，影响加速度的测量值．
A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；
B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；
C．将石块拉开一个大约α=50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=
E．改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；
F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，带入公式g=（
（1）你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是______．（只填写相应的步骤代号即可）
（2）该同学用ON的长作l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______（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）．
正确答案
BDF
偏小
解析
解：（1）该同学以上实验步骤中有重大错误的是BDF：
B、摆长应是悬点到大理石块质心的距离．
D、测量时间应从单摆摆到最低点开始．
F、必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值．
（2）由单摆的周期公式T=2π
故答案为：（1）BDF；（2）偏小．
在“利用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）以下做法中正确的是______
A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长度
B．测量周期时，选取最大位移处作为计时起点与终止点
C．要保证单摆在同一竖直面内摆动
D．单摆摆动时，对摆角的大小没有要求
（2）某同学测得以下数据：摆线长为L，摆球的直径为d，单摆完成N次全振动的时间为t，则
①用L、d、N、t表示重力加速度g=______．
②他测得的g值偏小，可能原因是：______
A．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．开始计时时，秒表过迟按下．
D．实验中误将51次全振动计为49次．
正确答案
解析
解：
（1）A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球球心的距离．故A错误．
B．测量周期时，选取平衡位置作为计时起点与终止点，因为摆球通过平衡位置时速度最大，相等的距离误差时，引起的时间误差较小，测量的周期精确．故B错误．
C．要保证单摆在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆．故C正确．
D．单摆摆动时，对摆角的大小有要求，摆角的大小不超过5°．
故选C
（2）①单摆的周期T=
②A、测摆线长时摆线拉得过紧，摆长测量偏大，则根据g=
B、振动中出现松动，使摆线长度增加，测量的时间t偏大，由g的表达式可知，测得的g值偏小．故B正确．
C、开始计时时，秒表过迟按下，测量的时间t偏小，测得的g值偏小．故C正确．
D、实验中误将51次全振动计为49次，N偏小，测得的g值偏小．故D正确．
故答案为：（1）C（2）1、
一个单摆在甲地时经过时间t完成m次全振动，在乙地经过相同时间完成n次全振动，则甲、乙二地重力加速度大小之比g甲：g乙为（ ）
正确答案
解析
解：周期等于完成一次全振动的时间，一个单摆在甲地时经过时间t完成m次全振动，在乙地经过相同时间完成n次全振动，知单摆在两地的周期之比T甲：T乙=n：m．
根据单摆的周期公式：
故选C．
下列有关高中物理实验的描述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：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，将全振动的次数n误计为n-1，根据周期T=
B、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，用刻度尺测量计数点间的距离，根据运动学公式
C、在验证机械能守恒定律实验中，不一定要测量物体的质量，因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时，两边都有质量，可以约去比较．故C错误．
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，利于实验中作图，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，这样才能把分力准确通过力的图示表示出来，故D正确；
故选：ABD．
某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s．则
（1）他测得的重力加速度g=______m/s2．
（2）他测得的g值偏小，可能的原因是______．（填选项前面的字母）
A．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49.5次全振动数为50次．
正确答案
解析
解：（1）单摆的摆长L=l线+
单摆振动50次所用的时间为101.5s，所以T=2.03s
根据周期公式T=2π
（2）本实验测量g的原理是单摆的周期公式T=2π
A、测摆线时摆线拉得过紧，则摆长的测量量偏大，则测得的重力加速度偏大．故A错误．
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，振动周期变大，而测得的摆长偏小，则测得重力加速度偏小．故B正确．
C、开始计时，秒表过迟按下，测得单摆的周期偏小，则测得的重力加速度偏大．故C错误．
D、实验中误将49.5次全振动数为50次．测得周期偏小，则测得的重力加速度偏大．故D错误．
故选B
故答案为：（1）9.76
（2）B
某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，然后用游标卡尺测量小球的直径，用停表记录了单摆全振动50次所用的时间如图
（1）小球直径为______cm，该摆摆长为______cm，停表读数为______s．
（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是______
A．测摆线时摆线拉得过紧
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，停表过迟按下
D．实验时误将49次全振动数为50次
正确答案
1.52
98.26
99.7
B
解析
解：（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数为1.5cm，游标尺示数为2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，小球直接d=1.5cm+0.02cm=1.52cm；
单摆摆长L=l+
（2）由单摆周期公式T=2π
A、测摆线时摆线拉得过紧，所测摆长L偏大，g偏大，故A错误；
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，使所测周期T偏大，g偏小，故B正确；
C、开始计时时，停表过迟按下，所测周期T偏小，g偏大，故C错误；
D、实验时误将49次全振动数为50次，测量的周期T偏小，g偏大，故D错误；故选B．
故答案为：（1）1.52；98.26；99.7．（2）B．
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