知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

用单摆测定重力加速度的实验装置如图\(1\)所示：
\((1)\)多选组装单时，应在下列器材中选用______
A.长度为\(1m\)左右的细线
B.长度为\(30cm\)左右的细线
C.直径为\(1.8cm\)的塑料球
D.直径为\(1.8cm\)的铁球
\((2)\)测出悬点\(O\)到小球球心的距离\((\)摆长\()L\)及单摆完成\(n\)次全振动所用的时间\(t\)，则重力加速度\(g=\)______\((\)用\(L\)，\(n\)，\(1\)表示\()\)
\((3)\)如表是某同学记录的\(3\)组实驶数据，并做了部分计算处理，

组次	\(1\)	\(2\)	\(3\)
摆长\(L/cm\)	\(80.00\)	\(90.00\)	\(100.00\)
\(50\)次全振动所用的时间\(t/s\)	\(90.00\)	\(95.5\)	\(100.5\)
振周期\(T/s\)	\(1.80\)	\(1.91\)
重力加速度\(g/(m⋅s^{-2})\)	\(9.74\)	\(9.73\)

请计算出第\(3\)组实验中的\(T=\)______\(s\)，\(g=\)______\(m/s^{2}\)
\((4)\)用多组实轴数据作出\(T^{2}-L\)图象，也可以求出重力加速度\(g\)。已知三位同学作出的\(T^{2}-L\)图线的示意图如图\(2\)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______
A.出现图线\(a\)的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长\(L\)
B.出现图线\(c\)的原因可能是误将\(n\)次全振动记为\(n+1\)次
C.图线\(c\)对应的\(g\)值小于图线\(b\)对应的\(g\)值
D.出现图线\(b\)的原因可能是忘记了加摆球的半径

难度：较难

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2．
在用“单摆测重力加速度”的实验中，

\((1)\)有下列备选器材中，需选用哪些器材较好\(?\)__________

A.长\(1m\)左右的粗一点结实棉线， \(B.\)长\(1m\)左右的细棉线

C.带细孔的直径\(2cm\)左右的铁球 \(D.\) 带细孔的直径\(2cm\)左右的橡胶球

E.时钟 \(F.\)秒表 \(G.\)学生用刻度尺 \(H.\)最小刻度是毫米的米尺

\((2)\)甲同学先用米尺测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______\(cm\)，然后用秒表记录单摆完成\(50\)次全振动所用的时间，从图乙可读出时间为____________\(s\)。

\((3)\)实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，乙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径。具体作法如下：\(①\)第一次悬线长为\(L_{1}\)时，测得振动周期为\(T_{1} ②\)第二次增大悬线长为\(L_{2}\)时，测得振动周期为\(T_{2} ③\)根据单摆周期公式可求得重力加速度为\(g=\)_______。\((\)用题给符号表示\()\)

难度：难

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3．在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图\((a)\)所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆\({.}\)测量摆长\(l\)和摆的周期\(T\)，得到一组数据\({.}\)改变摆长，再得到几组数据\({.}\)从中可以找出周期与摆长的关系．

\({①}\)实验过程有两组同学分别用了图\((b)(c)\)的两种不同方式悬挂小钢球，你认为______\((\)选填“\(b\)”或“\(c\)”\()\)悬挂方式较好．
\({②}\)在某次测量中，某同学用机械秒表测出单摆若干次全振动的时间，机械秒表读数如图\((d)\)所示，秒表读数为______\( s\)
\({③}\)图\((e)\)是某组同学根据实验数据画出的\(T^{2}{-}l\)图线，现已测出图中直线斜率为\(k\)，则可得出当地重力加速度表达式\(g{=}\) ______ ．

难度：较难

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4．在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，
\((1)\)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______
A.\(20cm\)长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.\(100cm\)长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.\(100cm\)长的结实的细线、大木球、秒表、\(50cm\)量程的刻度尺、铁架台
D.\(100cm\)长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
\((2)\)为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______\((\)填“高”或“低”\()\)点的位置时开始计时，并计数为\(1\)，摆球每次通过该位置时计数加\(1{.}\)当计数为\(63\)时，所用的时间为\(t\)秒，则单摆周期为______ 秒．
\((3)\)实验时某同学测得的\(g\)值偏大，其原因可能是______ ．
A.实验室的海拔太高 \(B{.}\)摆球太重
C.测出\(n\)次全振动时间为\(t\)，误作为\((n{+}1)\)次全振动时间进行计算
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
\((4)\)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的\(DIS\)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实验数据，并由计算机绘制了\(T^{2}{-}L\)图象，如图甲所示\({.}\)去北大的同学所测实验结果对应的图线是______\((\)填“\(A\)”或“\(B\)”\(){.}\)另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了\(a\)、\(b\)两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，\(a\)、\(b\)两单摆的摆长之比\({=}\) ______\({.}(\)北大所在地的纬度比厦大高\({.})\)

难度：中等

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5．
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\(97.20\) \(cm\)；用\(20\)分度的游标卡尺测小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动\(50\)次所用的时间为\(100.0\) \(s\)\(.\)则

\((1)\)小球直径为______ \(cm\)，测得重力加速度 \(g\)值为______ \(m\)\(/\) \(s\)\({\,\!}^{2}(\)保留三位有效数字\()\)
\((2)\)如果该同学在测摆长时忘记了加摆球的半径，测得加速度 \(g\)将______\((\)填“偏大”或“偏小”或“准确”\()\)；如果以摆长\(L\)为纵坐标、周期的二次方为横坐标作出了\(L-T^{2}\)图线，由图象测得的图线的斜率为 \(k\)，则测得的重力加速度 \(g\)\(= \)______\(.(\)用字母表示即可\()\)．

难度：难

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6．在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，
\((1)\)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______
\(A.20\) \(cm\)长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
\(B.100\) \(cm\)长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
\(C.100\) \(cm\)长的结实的细线、大木球、秒表、\(50\) \(cm\)量程的刻度尺、铁架台
\(D.100\) \(cm\)长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
\((2)\)为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______\((\)填“高”或“低”\()\)点的位置时开始计时，并计数为\(1\)，摆球每次通过该位置时计数加\(1.\)当计数为\(63\)时，所用的时间为 \(t\)秒，则单摆周期为______秒．
\((3)\)实验时某同学测得的 \(g\)值偏大，其原因可能是______．
\(A.\)实验室的海拔太高 \(B.\)摆球太重
\(C.\)测出 \(n\)次全振动时间为 \(t\)，误作为\(( \)\(n\)\(+1)\)次全振动时间进行计算
\(D.\)摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
\((4)\)有两位同学利用假期分别去参观厦门大学和北京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的\(DIS\)系统较准确地探究了“单摆的周期\(T^{2}\)与摆长\(L\)的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了\(T^{2}-L\)图象，如图甲所示\(.\)去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ______\((\)填“\(A\)”或“\(B\)”\().\)另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了\(a\)、\(b\)两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，\(a\)、\(b\)两单摆的摆长之比\(=\) ______ ．

难度：较易

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7．用单摆测定重力加速度的实验装置如图\(1\)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\(1m\)左右的细线
B.长度为\(30cm\)左右的细线
C.直径为\(1.8cm\)的塑料球
D.直径为\(1.8cm\)的铁球
\((2)\)测出悬点\(O\)到小球球心的距离\((\)摆长\()L\)及单摆完成\(n\)次全振动所用的
时间\(t\)，则重力加速度\(g=(\)用\(L\)、\(n\)、\(t\)表示\()\)；若某次实验测得
\(L=80.00cm\)，完成\(50\)次全振动的时间\(t=90.0s\)，则摆球的振动周期\(T=\)______\(s\)；测得的重力加速度\(g=\)______\(m⋅s^{-2}(\)计算结果保留三位有效数字\()\)．
\((3)\)为了减小实验误差，下列哪些做法是可取的？______
A.在最大位移处启动秒表和结束计时；
B.在平衡位置启动秒表和结束计时；
C.摆线的悬点要固定好，避免在摆动中出现松动或晃动；
D.改变摆长，多测几组数据，并将测得的摆长和周期分别取平均值，然后代入原理式中计算出重力加速度\(g\)．
\((4)\)小丽同学为了减小实验误差，测出了多组摆长和周期，并绘制出了\(T^{2}-L\)图象，如图\(2\)所示，她在图象上选
择两组数据，用小梅选择的数据计算出重力加速度\(g=\)______．

难度：较易

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8．如图为用单摆测重力加速度的实验
\((1)(\)多选题\()\)为了减小误差，下列措施正确的是 ______
\((A)\)摆线长度\(L\)应为线长与摆球半径的和，且在\(20cm\)左右
\((B)\)在摆线上端的悬点处，用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线
\((C)\)在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线
\((D)\)计时起终点都应在摆球的最高点且不少于\(30\)次全振动的时间
\((2)\)某同学正确操作，得到了摆长\(L\)和 \(n\)次全振动的时间\(t\)，由此可知这个单摆的周期\(T=\) ______ ；当地的重力加速度\(g=\) ______ ．

难度：较易

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9．在“用单摆测定重力加速度”实验中，某同学进行如下步骤：

\((1)\)用毫米刻度尺测得摆线长\(L\)，用\(20\)分度的游标卡尺测得摆球的直径如图\(1\)所示，则摆球的直径为__________\(mm\)。
\((2)\)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测出单摆做 \(n\)次全振动所用的时间 \(t\)，秒表读数如图\(2\)所示，则读数为___________\(s\)。
\((3)\)实验中对提高测量结果精度有利的建议是_________。
  \(A.\)单摆的摆线不能太短
   \(B.\)单摆的摆球密度尽可能大
   \(C.\)单摆的摆角越大越好
   \(D.\)从平衡位置开始计时，测量一次全振动的时间作为摆动周期

难度：较难

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10．
某实验下组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
\((1)\)他们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\(L=0.9990m\)，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为 ______ \(mm\)，单摆摆长为 ______ \(m.\)

\((2)\)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 ______ \((\)填选项前的字母\()\)．
A.把单摆从平衡位置拉开\(5^{\circ}\)的偏角，并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点\(100\)次的时间\(t\)，则单边周期为\( \dfrac {t}{100}\)
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较大．

难度：较易

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