（新课标）高考物理总复习 课堂跟踪检测（七十八）探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度（实验提能课）-人教版高三全册物理试题.doc

课堂跟踪检测(七十八)探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(实验提能课)1．(2017·成都外国语学校月考)某实验小组的同学用单摆测定重力加速度，采用如图所示的实验装置。(1)该组同学先测出悬点到摆球球心的距离L，然后从摆球某次经过最低点时开始计时，用秒表测出之后摆球第n次经过最低点共用时t。请写出重力加速度的表达式g＝________。(用所测物理量表示)(2)在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)解析：(1)由题意，T＝eq\f(2t,n)，根据T＝2πeq\r(\f(L,g))，得g＝eq\f(π2n2L,t2)。(2)摆长变长，会导致周期变大，测得的重力加速度数值偏小。答案：(1)eq\f(π2n2L,t2)(2)偏小2．有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了T2­L图像，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比eq\f(LA,LB)＝________。解析：由T＝2πeq\r(\f(L,g))得，T2＝eq\f(4π2,g)L，根据题图甲可知eq\f(4π2,gA)>eq\f(4π2,gB)，即gA<gB，因为北大更靠近北极，其所在地的重力加速度更大些，所以应选B；根据题图甲可知eq\f(gA,gB)＝eq\f(gA,4π2)·eq\f(4π2,gB)＝eq\f(kB,kA)＝eq\f(8,9)，由题图乙可得eq\f(TA,TB)＝eq\f(3,2)，由T2＝eq\f(4π2,g)L得，eq\f(LA,LB)＝eq\f(TA2gA,TB2gB)＝2。答案：B23．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺上有10的个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T＝________s(结果保留三位有效数字)。(3)测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2­L图线如图丙，此图线斜率k与重力加速度g的关系是__________。解析：(1)摆球的直径为d＝20mm＋6×eq\f(1,10)mm＝20.6mm＝2.06cm。(2)秒表的读数为t＝60s＋7.4s＝67.4s，根据题意t＝eq\f(60－1,2)T＝eq\f(59,2)T，所以周期T＝eq\f(2t,59)≈2.28s。(3)根据单摆周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))，可得eq\f(T2,L)＝eq\f(4π2,g)＝k(常数)，故k＝eq\f(4π2,g)。答案：(1)2.06(2)2.28(3)k＝eq\f(4π2,g)4．(2017·金华质检)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示。测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)。(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为____________。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将__________(填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将__________(填“变大”“不变”或“变小”)。解析：(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙。(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t1＋2t0－t1＝2t0；小球的直径变大后，摆长变长，根据T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，周期变大；每次经过最低点时小球的挡光的时间变长，即Δt变大。答案：(1)乙(2)2t0变大变大