知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）实验室有如下器材可供选用：
A．长约1m的细丝
B．长约1m的橡皮绳
C．直径约2cm的均匀铁球
D．直径约5cm的均匀木球
E．秒表
F．时钟
G.10分度的游标卡尺
H．最小刻度为毫米的米尺
选用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择______（填写器材前面的字母）
（2）用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为______mm。
（3）将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂。用米尺测量摆线长度为l，小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t。请写出重力加速度的表达式g=______（用l、d、n、t表示）
（4）正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是______（写出一条即可）。

难度：中等

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2．
可以利用单摆实验测定当地重力加速度，则：

\((1)\)用摆长\(L\)和周期\(T\)计算重力加速度的公式是\(g=\)____________．

\((2)\)如果已知摆球直径为\(2.00 cm\)，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，那么单摆摆长是_______\(cm\)．

\((3)\)如果测定了\(40\)次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是________\(s\)，此单摆的摆动周期是________\(s\)．

难度：中等

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3．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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4．
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球\((\)如图\()\)，他设计的实验步骤是：

\(A.\)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\(O\)、\(N\)间尼龙线的长度\(L\)作为摆长；

\(C.\)将石块拉开一个\(α≈5^{\circ}\)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\(T=\)得出周期；

\(E.\)改变\(O\)、\(N\)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，代入公式后求出重力加速度\(g\)．

\((1)\)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\()\)

\((2)\)该同学测单摆周期时，在步骤\(F\)中使用的公式是\(g=\) ．

\((3)\)该同学用\(ON\)的长\(L\)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比真实值 \((\)填偏大、偏小或相等\()\)

\((4)\)该同学对数据处理进行了改进，作出\(T^{2}-L\)图象，就可以求出当地的重力加速度\(.\)理论上\(T^{2}-L\)图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示\(.\)造成图象不过坐标原点的原因是________；由图象求出的重力加速度\(g=\)________\(m/s^{2}.(\)取\(π^{2}=9.87)\)

难度：中等

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5．小郑同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小约为\(3cm\)，外形不规则的大理石块代替小球\(.\)他设计的实验步骤是：
A.将石块用细线系好，结点为\(M\)，将细线的上端固定于\(O\)点\((\)如图所示\()\)
B.用刻度尺测量\(OM\)间细线的长度\(l\)作为摆长
C.将石块拉开一个约\(5^{\circ}\)的偏角，然后由静止释放
D.从摆球摆到最低点时开始计时，测出石块经过最低点\(30\)次的总时间\(t\)，由\(T= \dfrac {t}{30}\)得出周期
\((1)\)则该同学以上实验步骤中有错误的是 ______ \((\)填写序号\()\)
\((2)\)根据单摆周期公式推导可得重力加速度的表达式为 ______ ；若该同学用\(OM\)的长作为摆长代入上述公式\((\)其他错误已纠正\()\)，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值 ______ 真实值\((\)填大于、小于或等于\()\)；若该同学改变摆长，进行多次测量，先通过描点法作出\(T^{2}-l\)图象，再利用图象的斜率来求解重力加速度，则用\(OM\)间细线的长度作为摆长将使重力加速度的测量值 ______ 真实值\((\)填大于、小于或等于\()\)．

难度：中等

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6．
在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，摆球的密度应选得 ______ 些\((\)填“大”或“小”\()\)，如果已知摆球直径为\(2.00cm\)，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图\(1\)所示，那么单摆摆长是 ______ \(m.\)如果测定了\(40\)次全振动的时间如图\(2\)中秒表所示，那么秒表读数是 ______ \(s\)，单摆的摆动周期是 ______ \(s.\)

难度：中等

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