热门试卷

某学校的物理实验兴趣小组利用单摆和一个深度未知的小筒设计了如下实验来测量当地的重力加速度及小筒深度．将组装好的单摆竖直悬挂于开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，用毫米刻度尺测出筒外悬线的长度l，然后将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆振动过程中悬线不能碰到筒壁，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．

（1）在这个实验中，应该选用下列哪些材料组成单摆______

A．长约1米的细线； B．长约1米的细铁丝；  C．长约1米的橡皮条

D．长约0.2米的细丝线    E．直径约为5厘米的钢球   F．直径约为5厘米的泡沫塑料球  G．直径约为1厘米的钢球  H．直径约为1厘米的塑料球

（2）如果实验中所得到的T2-l关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的______；

（3）由图象可知，小筒的深度h=______m；当地g=______m/s2．（g值保留3位有效数字）

（4）请你帮助该实验小组分析一下，g值偏小的主要原因是______．

为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为：结实的细线L约______（20cm、100cm），小球为（小木球、小钢球）和秒表、米尺、铁架台，为了尽可能地减小误差，记时起点应从（放手时、小球经过平衡位置时）开始．

在用“单摆测重力加速度”的实验中，除秒表、铁架台、铁夹等器材外，还有以下器材供选用，请选出实验中还需要的器材______．（填器材前面的字母）

A．有小孔的木球；　　B．有小孔的铁球；　　C．米尺；　　D．卡尺；   E．比1m稍长的细线；　　　F．天平

实验中，某同学在摆球通过最低点时开始计时，同时数“1”；当摆球第2次通过最低点时数“2”；依此数下去，当数到“59”时，停止计时，读出这段时间是58.0s，那么单摆的周期T=______s；测得摆长L=1.000m，则测出的重力加速度g=______m/s2．（取π=3.14）

一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，实验步骤是：

（A）测量摆长L：用米尺量出从悬点到球心长度

（B）测周期T：用秒表记录单摆摆动一次全振动的时间T

（C）将所测得的L和T代入单摆的周期公式算出g．

（D）改变摆长重复测出几个g值，取g的平均值

指出上面哪个步骤有问题并改正______．

（选修模块3-4）

利用单摆测量某地的重力加速度，现测得摆球质量为m，摆长为L，通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为x=Asin（ωt+φ），则该单摆的振动周期为______，该处的重力加速度g=______．

如图1所示，科学家操控智能机器人在某星球上进行了一项科学实验，采用双线摆和光电计数器测定当地的重力加速度，已知每根悬线长为d，两悬点间相距s，金属小球半径为r，AB为光电计数器，现在将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时启动光电计数器，当小球第一次经过图中虚线（光束）位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计数器开始计时，然后每当小球经过O点时，计数器都计数一次，当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用的时间为t，由此可知：

①双线摆的振动周期T=______，双线摆的摆长为L=______．

②计算重力加速度g时，依据公式g=______代入周期T和等效摆长L的值即可求出重力加速度．

③科学家在实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：

以T2为横坐标，L为纵坐标，在图2上作出L-T2图象，并利用此图象求得重力加速度g=______m/s2（保留两位有效数字）

某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时，利用同一根弹簧做实验，记录下不同振子质量对应的周期值如表

在图甲中作出T-m图象．如果图线不是一条直线，请根据图线的特征进行猜想，然后变换坐标轴的标度，在图乙中进一步描点作图，并由图象分析周期与振子质量有什么关系．

某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：

A．按装置图安装好实验装置； 

B．用游标卡尺测量小球的直径d； 

C．用米尺测量悬线的长度l；

D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为t；

E．多次改变悬线长度，重复实验步骤C、D；

F．计算出每个悬线长度对应的t2；

G．以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2-l图线．

结合上述实验，完成下列任务：

（1）用游标为10分度的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d的值为______cm；用秒表记录了单摆振动60次所用的时间（如图4），秒表所示读数为______s

（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t2-l图线如图3所示．根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.0．由此可以得出当地的重力加速度g=______ m/s2．（取π2=9.86，结果保留3位有效数字）

（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是______

A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；

B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；

C．不应作t2-l图线，而应作t-l图线；  

D．不应作t2-l图线，而应作t2-（l+）图线．

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L，摆球直径为D，然后用秒表记录了单摆振动n次全振动所用的时间为t．则：

（1）他测得的重力加速度表达式为g=______．

（2）他测得的g值偏小，可能的原因是______

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49次全振动记为50次

（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l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k．则重力加速度g=______．（用k表示）