《2022年高考物理實驗提升特訓專題09 用單擺測定重力加速度》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理實驗提升特訓專題09 用單擺測定重力加速度（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考創(chuàng)新實驗特訓提升 專題09用單擺漂定重力加速度 1.小河同學設計實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炂鞑闹饕梢粋€可調(diào)速的電動機、智能手機、細銅絲、 鋼管支架和不銹鋼底座組成，其中可調(diào)速的電動機是由一個低速旋轉(zhuǎn)電動機、一個直流電機調(diào)速器和一個 直流開關(guān)電源組成。手機在水平面內(nèi)穩(wěn)定做勻速圓周運動時可處理為"圓錐擺"模型，手機上裝載的Phyphox 軟件配合手機內(nèi)的陀螺儀可直接測得手機做圓周運動的角速度。和向心加速度a,Tracker軟件可通過拍下的 視頻分析測量繞桿做圓周運動時懸線與豎直方向的夾角及手機做圓周運動的半徑r。有了。，6,r的實 測數(shù)據(jù)，即可在誤差允許范圍之內(nèi)測量當?shù)刂亓?/p>

2、加速度。 (1)小河同學根據(jù)所學過的力學知識推出當?shù)刂亓铀俣缺磉_式為：g,= (用。和。表示) (2)若保持角速度。不變，改變線長L,根據(jù)測得的5組數(shù)據(jù)描點作圖，直線擬合后得到圖像如圖所 示，直線斜率為k,圓心到懸點距離為h,當?shù)刂亓铀俣缺磉_式為：g[= (用k和h表示) （3）根據(jù)下面數(shù)據(jù)描繪a-tan。圖像，請在答題卡的坐標紙上描出序號為4的點（一）,并由圖像計算重 力加速度8=m/s2 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 序號 夾角6/ （。） 夾角正切tan。 半徑r/m 角速度0/(rad-sT) 向心加速度a/

3、（m-s-2） 1 44.90 0.998 0.403 4.954 9.789 2 47.25 1.082 0.434 4.941 10.577 3 49.50 1.111 0.486 4.833 11.348 4 49.90 1.188 0.466 4.961 11.683 5 53.10 1.332 0.545 4.912 12.999 i 13 12.5 12 11.5 g/(m?s々) .二..; 一 r -一；-- 一-r . ?j-- L-i ..4 .. i --

4、 ..J ..U. ..1 .. ? I ? -- J i i i 1 Illi Illi ■r—一?―r _j_.1.. > !-一?一- ..4 .. 1 1 1 ._ J . . L - J-. — ?-- — -? -4 ..J ? i ? ? ? ( ■ ..4 . _ J _ J . . L . i ? I Ill1 1 1 1 1 tail b 1 f T_- I ?-I-- 1 I 1 r -- — --t 1 1 1 Illi --f-r-T-r- - r— - ▼

5、 - r -?? - T !*..一- r -- —r --r - r- - r -- ——.——l ― r — — l — _ J_.1.. , 1 - L - _ j -_ J _ _l . 11 10.5 ?' i i t i ,—1 1 1 — r—i i ? 1 1 1 I~- t ? i r 1 i i i i ?-r-T-r-- ■ ■la -J. . 1.. >—— 1 1 1 ——l 1 1 1 1

6、1 1 1 I --1 - 1 i i i —I i i i— ■ III 10 Q S .U - -4-1 -J..1.. --4 -- 1 ._J _ . b _ J-- 1 1 J I -- .- j 1 1 1 --A _ _|_ . J . - fe - 1111 1.一 * ' 1 1 1 1 1 1 1 ? 1 1 _J_.A__ 1—— 1 1 1 ——1 1 1—— 1 1 1 1——

7、 rant/ 9 , I ' ' ' ' 1 ' ' ' ' 1 ! ' ' ' 1 ' ' ' ' 1 ■ 1 1.1 1.2 1.3 1.4 【答案】kh ； 9.80 (9.70~10.0) tan。 【解析】（1）口］由題意可知圓錐擺做圓周運動時的向心力為"="歸tan。故事力加速度為4 =-- tan。 （2 ）⑵由題意 ma = mco2 r^>a = co2r 可得斜率 % =療由（1）知 mg tan 0 = mar r,tan 0— 丁故可求得 g2 = kh h

8、 ⑷由圖像斜率得幣:力加速度值約為9.80m/s2o 2.在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系"實驗中： （1）該實驗中用于測量時間的工具是: （2）如圖甲所示小明用游標卡尺測量小球的直徑為 mm ； 0 12 3 門山山口山外III加心"山”』 0 1 0 圖甲 （3）為了減小測量誤差，下列操作正確的是； A.擺線的長度應適當長些 B.單擺的擺角應盡量大些 C.測量周期時，取小球運動的最高點作為計時的起點和終點位置 D.測量周期時，測擺球30~50次全振動的時間算出周期 (4)手機中集成了許多傳感器，如光傳感器

9、、加速度傳感器等，如圖乙所示小明在家嘗試用單擺結(jié)合手機 測量當?shù)氐闹亓铀俣?，當小球擺動時會引起手機光傳感器的曝光值改變。如圖丙所示某次實驗測得單擺4 次全振動的時間為7.203s,已知單擺擺長為0.8m,可以計算出當?shù)氐闹亓铀俣葹?m/s2 o (結(jié) 果保留三位有效數(shù)字) 3.0勒克斯 圖丙 【答案】B 14.3 或 14.4 AD 9.72—9.76 【解析】(1)⑴該實驗中用于測量時間需要準確的時間，則選用秒表，所以B正確：AC錯誤： 故選B. (2) [2]游標卡尺的讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標尺的讀數(shù)x精度值= 1.4cm+4xO.lmm=14.4mm。 (3

10、) (3]A.擺線的長度應適當長些，測量長度時誤差減小，所以A正確； B.單撰的擺角不能過大，需要滿足擺角。＜5°,所以B錯誤； C.測量周期時，取小球運動的最低點作為計時的起點和終點位置，所以C錯誤； D.測量周期時，測擺球30~50次全振動的時間算出周期，多次測量求平均值可以減小誤差，所以D正確; 故選AD, (4)⑷根據(jù)單擺的周期公式T = 2%一 ± = L8s 得 g n 4x3.142xQ.8 1.82 m/s2 =9.74m/s2 3 .某實驗小組用兩種方法做"利用單擺測重力加速度"的實驗。 方法一：測振動周期法 （1）某同學嘗試用DIS測量周期。如圖

11、，用一個磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個磁傳感器， 其軸線豎直且恰好通過單擺懸掛點，圖中磁傳感器的引出端A接數(shù)據(jù)采集器。使單擺做小角度擺動，當磁 感應強度測量值最大時，磁性小球位于 o若測得連續(xù)N個磁感應強度最大值之間的時間間隔為 t,則單擺周期的測量值為 （地磁場對磁傳感器的影響可忽略）。 圖1 （2）多次改變擺長使單擺做小角度擺動，測量擺長心及相應的周期7。此后，分別取乙和T的對數(shù)，所得 到的IgT-lgL圖線為（選填"直線""對數(shù)曲線"或"指數(shù)曲線"以讀得圖線與縱軸交點的縱坐標為 C ,由此得到該地重力加速度g =O 方法二：測平衡位置速度法 （3）用螺旋測

12、微器測出小球的直徑，如圖2所示，則小球的直徑 mm。如圖3所示，B點 為單擺運動中的平衡位置，在8點放一光電門后，將小球從距8點不同高度〃處由靜止釋放，測出小球經(jīng)過 光電門的時間多次實驗后得到〃-77京的關(guān)系圖像，若圖像的斜率為/，忽略空氣阻力的影響，則當 地的重力加速度為g=（用。、2表示）。 圖2 圖3 【答案】最低點島直線奈7.3272 【解析】⑴⑴⑵磁性小球位于最低點時，磁傳感器測得的磁感應強度最大，連續(xù)N次磁感應強度最大時, 說明小球N次到達最低點，則相鄰兩次的時間間隔4 所以單擺的周期為『A" 一 (2)⑶⑷單撰的周期公式為T = 2巴口整理得r=4/工取對

13、數(shù)得lgT = !lgL + ：lg至所以IgT-IgL圖線 \g S 2 2g ] 4萬2 442 為宜線，圖線與縱軸交點的縱坐標為c=]地7-解得g=群 (3)⑸小球的直彳仝為 ￡) = 7mm+32.7x0.01mm = 7.327mm ⑹小球經(jīng)過光電門時的速度為v = ?山機械能守恒定律得機= 聯(lián)匕解得人=丁匕3則人-白 圖像 A/ 2 2g(4)~ (Ar) n2 的斜率為2 = 丁可得g =—— 2g 2^ 4 .甲、乙兩個學習小組分別利用單擺測量重力加速度。 (1)甲組同學采用圖甲所示的實驗裝置。 ①為比較準確地測量出當?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下

14、列器材中，還應該選用。(用器材前 的字母表示) a.長度接近1m的細繩 b.長度為30 cm左右的細繩 c.直徑為1.8 cm的塑料球 d.直徑為1.8 cm的鐵球 e.最小刻度為1 cm的米尺 f.最小刻度為1 mm的米尺 ②該組同學先測出懸點到小球球心的距離/,然后用秒表測出單擺完成n次全振動所用的時間to請寫出重 力加速度的表達式g=.（用所測物理量表示） （2）乙組同學在圖甲所示裝置的基礎上再增加一個速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做 簡諧運動，速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時間變化的關(guān)系，如圖內(nèi)所示的v-t圖線。 ①由圖丙可知，該單擺的周期r=s。

15、 ②更換擺線長度后，多次測量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出T2-l （周期二次方一擺線長）圖像，并根 據(jù)圖像擬合得到方程尸=4.04/+0.035。由此可以得出當?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2o （取Y=9.86,結(jié) 果保留3位有效數(shù)字） 【答案】。力 竺學 2.0 9.76 r 【解析】（1）⑴根據(jù)T=2n,（得g=H則可知要準確地測量出當?shù)氐闹亓铀俣刃鑷聹y求投長，擺長等 V T 于擺線的長度和擺球的半徑之和，所以選擇長度近1 m的細繩，直徑為1.8 cm的鐵球，需要測量擺線長， 所以需要最小刻度為1mm的米尺，故選o. d, f； ⑵因為丁=2_則 n r （2） [3]根據(jù)

16、單擺振動的y-t圖像知，單擺的周期r=2.0s IT 4/2/ 4a2 ⑷根據(jù)T=2n —得T2= 圖線的斜率k= =4.04解得g之9.76 m/s2 g g 5.某學習小組利用力傳感器來做探究單擺周期與擺長的關(guān)系"實驗，如圖1所示。 （1）實驗中，用毫米刻度尺測出細線的長度，用游標卡尺測出擺球的直徑，如圖2所示，擺球的直徑為 D-mmo （2）實驗時，取長度一定的細線穿過擺球的小孔制成單擺，若某次實驗取的擺球直徑是圖2擺球的2倍, 則大擺球的擺動周期比圖2的周期 （填大""相同"或"小）。 （3）若利用拉力傳感器記錄拉力隨時間變化的關(guān)系如圖3所示，該單擺擺長L=mo

17、 （計算時, 取g=〃2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 【答案】19.00mm 大 1.00m 【解析】（1） [1]20分度游標卡尺讀數(shù)，主尺上刻度19mm,游標尺上0刻線與主尺上刻線對齊, 0x0.05mm=0.00mm 相加后得到 19.00mm。 （2） ［2］由7 = 2T擺長變大，故周期大。 （3）⑶單撰回復力的周期是單搓周期的?半，故r=2.0s,代入單擺周期公式7 = 2乃1解得GlQOm 6.班里同學組織春游爬山，在山頂發(fā)現(xiàn)一棵合抱古樹，他們想知道這顆古樹的樹圍。由于未帶卷尺，只備 有救生繩（質(zhì)量不計且不可伸長），于是他們利用單擺原理對古樹的樹圍進行粗略測量。他們用救生

18、繩繞樹 一周，截取長度等于樹干周長的一段（已預留出打結(jié)部分的長度），然后在這段救生繩的一端系一個小石塊。 接下來的操作步驟為： I .將截下的救生繩的另一端固定在一根離地足夠高的樹枝上； II .移動小石塊，使伸直的救生繩偏離豎直方向一個小于5的角度，然后由靜止釋放，使小石塊在同一豎直面 內(nèi)擺動； III .從小石塊經(jīng)過平衡位置（已經(jīng)選定參考位置）開始，用手機中的"秒表”軟件計時（記為第1次經(jīng)過平衡 位置），至小石塊第41次經(jīng)過平衡位置，測出這一過程所用的總時間為94.20s。 （1）根據(jù)步驟川，可得小石塊擺動的周期廠 s； （2）經(jīng)百度查得該地區(qū)的重力加速度為9.79m/s2,可估

19、得該古樹的樹圍C=m；（結(jié)果保留2位有效 數(shù)字） （3）若空氣阻力的影響可不計，同時小石塊擺動的周期7■測量結(jié)果準確，考慮到該山的海拔較高，則該古 樹樹圍的測量值 （填">〃"<"或"="）真實值。 【答案】4.71s 5.5m > 【解析】（1）⑴從小石塊經(jīng)過平衡位置（已經(jīng)選定參考位置）開始，用手機中的"秒表"軟件計時（記為第1 次經(jīng)過平衡位置），至小石塊第41次經(jīng)過平衡位置,共經(jīng)歷"=20個周期，總時間為〃廳=/解得T =」=4.71s n ⑵⑵根據(jù)周期公式7 = 2巴］解得撰長為/ =誓=擺長即為樹的周長，則C = l = TU = 5.5m ' g 4萬~ 4乃一〃 4萬一〃

20、一 ⑶⑶山頂?shù)暮０屋^高，所以實際重力加速度較小，所以同緯度的重力加速度偏大，則測量值〉真實值。 7 .某實驗小組要探究單擺做簡諧運動的周期與"等效重力加速度"的關(guān)系，他們借鑒伽利略研究小球自由落 體運動規(guī)律時，用斜面"沖淡"重力的思路，設計了如圖甲所示的實驗裝置，摩擦力可以忽略的平板通過較鏈 與水平木板相連，改變墊塊位置可以改變平板的傾角6；在平板上側(cè)垂直固定一釘子做為單擺懸點，長約 1m的輕質(zhì)細線一端系一小球，另一端栓在釘子上做成一個斜面上的單擺。 （1）平板傾角為6時，單擺周期公式中的等效重力加速度g與重力加速度g的關(guān)系是 （2）某次周期測量中，秒表示數(shù)如圖乙，其讀數(shù)為 s

21、； （3）改變平板傾角，測出傾角。及在該傾角下單擺的周期T,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。把測得的多組 ,I 7、g'數(shù)據(jù)在廣一-;坐標系中描點連線，得到如圖丙所示圖線，根據(jù)圖線可得擺長為 m.（保留 g 3位有效數(shù)字） r2（s2） 0.2 l/^S2!!!1) 【答案】g' = gsin。 83.3 0.976 【解析】（1）⑴對單擺進行受力分析，可得平板傾角為。時，單擺周期公式中的等效重力加速度g與重力 加速度g的關(guān)系是。=8=螫"叱=外皿夕 m （2）⑵因為秒表示數(shù)如圖乙，可得其讀數(shù)為r = 60s + 23.3s = 83.3s （3）⑶由

22、單擺周期公式7 = 2%R可得由圖線可知k = 4乃也代入數(shù)據(jù)，可得￡ = 0.976 \g S 8 .某同學設計利用如圖甲所示裝置驗證單擺的周期公式，其中傳感器可以記錄光強度隨時間的變化情況。 將傳感器固定在懸點正下方，當小球擺到最低點時遮擋光線，計算機采集數(shù)據(jù)后得到的光強一時間圖像如 圖乙所示。 ⑴此傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為 信號的裝置; （2）由圖乙可得，第1次光強最小到第N次光強最小的時間為K則該單擺的周期可表示為Ti=:（用N、 t表示） ⑶該同學測出小球直徑。，繩長L,若已知重力加速度g,則單擺周期公式可表示為72=o （用D、L g表示）。在誤差允許范圍內(nèi)丁尸小

23、，即可驗證公式正確。 【答案】時間 2t N-1 I解析】⑴⑴此傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為時間信號的裝置; T= t = 2/ ⑵⑵該單擺的周期可表示為? 一正J-RTI ⑶⑶由單擺周期公式7 = 2兀，（可得 9. （1）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示。測 量方法正確的是 （選填"甲"或"乙"）。 （2）實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球 運動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖丙所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連， 該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨

24、時間t變化圖線如圖丁所示，則該單擺的振動周期為 o若保持懸點 到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一個小球進行實驗，則該單擺的周期將 （填"變大"、"不變"或"變小"），圖丁中At將 （填"變大"、"不變"或"變小"）。 丙 丁 【答案】乙 2to 變大 變大 【解析】⑴⑴游標卡尺應該用兩外測量爪對齊的地方測量，正確的是圖乙。 (2)⑵?個周期內(nèi)小球應該兩次經(jīng)過最低點，使光敏電阻的阻值發(fā)生變化，故周期為h+2t。-h=2to ⑶⑷小球的直徑變大后，擺長變長，周期變大；同時小球直徑變大后使得每次經(jīng)過最低點時擺球的擋光的 時間變長,即At變大。 10.某同學疫情

25、期間在家里探究用單擺測量重力加速度，用手機拍攝單擺振動的視頻，得到分幀圖片，根 據(jù)圖片上顯示的位置和時刻，來測當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如圖所示。 刻度尺 / 擺球 ⑴家中有乒乓球、小塑料球和帶孔小木球、帶孔小鋼球，其中最適合做擺球的物體是; ⑵下列主要操作步驟正確的順序是 (填序號)； ①把刻度尺豎直固定在墻上 ②打開手機攝像功能，開始攝像 ③手機固定在三腳架上，調(diào)整好手機鏡頭的位置 ④把小球拉開一定的小角度，靜止釋放小球，使其在豎直面內(nèi)擺動 ⑤把小球用長約1m的細線懸掛起來，使其懸點和刻度尺的零刻度對齊 ⑥停止攝像，選擇合適的分幀圖片進行分祈 ⑶從視頻中截取小球第1

26、次和第41次經(jīng)過最低點時的兩幀圖片，圖片中小球所在位置和時刻如圖所示，可 以估測單擺的擺長約為 m ,單擺的周期為 s ,粗略測得的重力加速度為 m/s2。 00:00:5 00:00:44 【答案】帶孔小鋼球 ①⑤③②④⑥ 0.94 1.95 9.75 【解析】⑴⑴要測垂力加速度需要忽略空氣阻力，因此要選密度大體積小的帶孔小鋼球。 ⑵⑵實驗步驟應遵循先安裝在實驗的原則，故正確的步驟順序為①⑤③②④⑥。 ⑶⑶山刻度尺讀數(shù)可得單擺的擺長約為/=0.94m。 41-1 44-5 ⑷山題意可知，在5s—44s的時間內(nèi)共發(fā)生」‘一^」=20次的全振動，故單擺的周期為r=-2s =

27、 1.95s。 ⑸山單擺周期公式T = 2乃。,得 g =擔==4x3.14 ：0.94 m/§2 _9.75m/s2? 11.某小組同學做了“用單擺測量重力加速度”實驗后，為進一步探究，將單擺的輕質(zhì)細線改為剛性重桿。通 過查資料得知，這樣做成的"復擺"做簡諧運動的周期T = 2乃 廣，式中/,為由該擺決定的常量，m為 mgr 0 0.05 O.IO 0.15 0.20 0.25 P/m2 (b) 擺的質(zhì)量，g為重力加速度，,為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖(a),實驗時在桿上不同位置打上多個小孔， 讓光滑水平軸穿過其中一個小孔，使桿做簡諧運動，測量并記錄「和相應的運動周期T；然

28、后讓軸穿過不同 位置的孔面復實驗，實驗數(shù)據(jù)見表，并測得擺的質(zhì)量桃= O-5Okg。 (a) r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.200 T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64 ⑴由實驗數(shù)據(jù)得出圖（b）所示的擬合直線，圖中縱軸表示。 ⑵/,的國際單位制單位為,由擬合直線得到/,的值為 （保留到小數(shù)點后兩位）。 （3）若擺的質(zhì)量測量值偏大，重力加速度g的測量值 （填"偏大""偏小"或"不變 【答案】T2r kg m 41一 1.95 — 1.25 2 -I 70 2 -1 An 40 r cm 2

29、k = s -m = —s -m Si f」/ ?0.1 /ke? m 0.19 19 , （3乂4］由（1）、（2）中分析可知重力加速度的測量值與質(zhì)量無關(guān)，故g的測量值不變° 12.某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行〃測量重力加速度”并"驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組 把輕質(zhì)細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離 豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。 ⑴首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5。，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的 圖線如圖乙所示。 0.17

30、 不變 【解析】⑴⑴由公式7 = 2再嚴”得〃r =々工+ 故題圖（b）中縱軸表示尸廠。 v rngr mg g ⑵⑵由公式T = 2乃、%+* 得 < =些=-mr2即4的國際單位制單位為kg m2. \ mgr 471 [3]由題圖（b）并結(jié)合⑴中的式子可得L25s2.m =如工由題圖（b）知擬合直線的斜率 mg fF/N ①圖可知該單擺的周期7■約為 s（保留兩位有效數(shù)字）。 ②該小組測得該單擺的擺長為L,則重力加速度的表達式為（用測量或者已知的物理量表示）。 （2）然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖 丙所

31、示。 圖丙 ①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是 ②若圖中A點的拉力用Fi表示，8點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達 式為（填表達式前的字母序號）。 C F2-mg = mg-Ft A. ^F2-mg) = mg-Ft B. - Ft) = F2 - mg 【答案】0.75（0.70或者0.73也對） 辛質(zhì)量A 【解析】⑴①[1]小球做單擺運動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單 擺的周期7= 14.0-11.0 s = 0.75s ②⑵根據(jù)單擺周期公式T = 可得重力加速

32、度g =皆 (2)①⑶圖中A點對應速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得E =，〃gcos。 圖中B點對應速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得用一根？=苧 小球從A到8的過程中，重力勢能減小量為=/wg(L-LcosO)動能的增加量為△/=g(6-mg)L 要驗證機械能守恒，需滿足A￡P(guān)= \Ek解得:(6-，”g) = mg -耳所以還需要測量的物理量是小球的質(zhì)量 ②[4]驗證機械能守恒的表達式為g(E-mg) = /ng-4故A正確，B、C錯誤：故選A。 13.利用單擺測當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校? ⑴利用游標卡尺測得金屬小球直徑如圖所示，小球直徑d=—cm；

33、 (2)甲乙兩個學習小組分別利用單擺測量重力加速度，甲組同學采用圖甲所示的實驗裝置: ①為比較準確地測量出當?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應該選用（用器材前的字 母表示） 。.長度接近1m的細繩 b.長度為30cm左右的細繩 c.直徑為1.8cm的塑料球 d.直徑為1.8cm的鐵球 e.最小刻度為1cm的米尺 了.最小刻度為1mm的米尺 ②該組同學先測出懸點到小球球心的距離L,然后用秒表測出單擺完成n次全振動所用的時間L請寫出 重力加速度的表達式g=—;（用所測物理量表示） ③在測量擺長后，測量周期時，擺球振動過程中懸點。處擺線的固定出現(xiàn)松動，

34、擺長略微變長，這將會導 致所測重力加速度的數(shù)值—；（選填"偏大"、"偏小"或"不變"） ④乙組同學在圖甲所示裝置的基礎上再增加一個速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡諧運動，速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時間變化的關(guān)系，如圖丙所示的v-t圖線。由圖丙可知， 該單擺的周期T=_S；更換擺線長度后，多次測量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出『一L （周期平方擺長） 圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程尸=4.04L+0.035,由此可以得出當?shù)氐闹亓铀俣萭=_m/s2；（取n2 = 9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字） 那么他得到的實驗圖像可能是下列圖像 中的 B 47r2/72 /

35、 ,, 2.26 a、d、f , 偏小 0.2s 9.76 ⑤某同學在實驗過程中，擺長沒有加小球的半徑，其它操作無誤, 【答案】 【解析】 （1） 口］小球直徑為22mm+ 6x而mm = 22.6mm = 2.26cm （2） [2]根據(jù)7 = 2萬，（得8=皆知需要測量攜長，提長等于撰線的長度和撰球的半徑之和，所以選擇 長近1m的細線，鐵球的密度大，阻力小，所以選擇直徑為1.8cm的鐵球，需要測量擺長和擺球的直徑，所 以需要最小刻度為1mm的米尺和螺旋測微器。故選a、d、 ⑶根據(jù)7 = 出得.警又因為聯(lián)立得”竽 ⑷測量周期時，擺球振動過程中懸點。處擺線的固定出現(xiàn)松動，撰氏略微變長，則擺長的測量值偏小，測 得的重力加速度偏小。 ⑸根據(jù)簡諧運動的圖線知，單擺的周期T=2Qs。 f/ . Air2 4n 2 ［6］根據(jù)7 = 2再忤得尸=上L知圖線的斜率A =0=4.04解得g = 9.76m / s2 g g [7]根據(jù)8=絲必 可知L與產(chǎn)為正比關(guān)系，且某同學在實驗過程中，擺長沒有加小球的半徑，則GO時產(chǎn) 不為零，故選B。