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1、考点规范练考点规范练 34 用单摆测重力加速度用单摆测重力加速度 1.(2018山东聊城期末)用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。 (1)组装单摆时,应在下列器材中选用 (选填选项前的字母)。 A.长度为 90 cm左右的细线 B.长度为 10 cm 左右的细线 C.直径为 1 cm 的塑料球 D.直径为 1 cm的钢球 (2)某次实验中,记录下单摆的摆长为 l=90.00 cm,50 次全振动的时间为 95.0 s,则可算得重力加速度 g= m/s2。(保留三位有效数字) (3)改变摆长 l,测得相应的振动周期 T,用多组实验数据作出图像,也可以求出重力加速度 g。三位同 学作出的 T
2、2-l图线的示意图如图乙中的 a、b、c 所示,其中 a 和 b 平行,b 和 c都过原点,图线 b 对应 的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b,下列分析正确的是 (选填选项前的字母)。 A.出现图线 a 的原因可能是每次都误将悬点到小球上端的距离记为摆长 l B.出现图线 c 的原因可能是每次都误将 49 次全振动记为 50 次 C.图线 c对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值 2.为了研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构 成的单摆等组成如图甲所示装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆 垂直于纸带运
3、动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗 在不同时刻的位置,如图乙所示。 (1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同? (填写仪器序号)。 A.打点计时器 B.停表 C.毫米刻度尺D.电流表 (2)已知单摆周期 T=2 s,在图乙中 AB=24.10 cm、BC=27.90 cm、CD=31.90 cm、DE=36.10 cm,则单 摆在经过 D点时,滑块的瞬时速度为 vD= m/s,滑块的加速度为 a= m/s2(结果 保留两位有效数字)。 3.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 (1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块
4、开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹 紧,如图甲所示,这样做的目的是 (填字母代号)。 甲 A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 l=0.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则该摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m。 乙 (3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为 1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标 原点表示计时开始,A、B、C 均为 30 次全振动的图像,已知 sin 5=0.087
5、,sin 15=0.26,这四种操作 过程合乎实验要求且误差最小的是 (填字母代号)。 考点规范练 34 用单摆测重力加速度 1.解析 (1)组装单摆时,摆线选择 1 m 左右的细线,故 A正确,B 错误;为了减小阻力的影响,摆球选择质 量大一些、体积小一些的钢球,故 C 错误,D正确。 (2)单摆的周期 T= s=1.9 s,根据 T=2得,g= m/s2=9.83 m/s2。 = 95.0 50 42 2 = 4 3.142 0.9 1.92 (3)由 T=2可知,T2=,图线 a 与图线 b 平行,纵轴截距不为零,可知 l=0 时,周期不为零,可能原因 42 是未计入摆球的半径,即每次都
6、误将悬点到小球上端的距离记为摆长 l,故 A 正确;图线 c 的斜率小于 图线 b,图线斜率 k=,可知图线 c 重力加速度的测量值偏大,周期测量值偏小,即可能每次都误将 49 42 次全振动记为 50 次,故 B正确,C 错误。 答案 (1)AD (2)9.83 (3)AB 2.解析 (1)单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,单摆在该实验中所起的作用与 打点计时器相同,故选 A。 (2)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,故有 vD=0.34 m/s,据匀变速直线运动的推论 x=aT2,有 a=0.040 m/s2。 ( + ) - ( + ) 2 答案 (1)A (2)0.34 0.040 3.解析 (1)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保证摆长不变,同时又便于调节摆长,A、C 正确; (2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为 d=12 mm+0.1 mm0=12.0 mm,则单摆摆长为 l0=l- 2 =0.993 0 m(注意统一单位); (3)单摆摆角不超过 5,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始,故 A 项的操作符合要求。 答案 (1)AC (2)12.0 0.993 0 (3)A