2025年高中物理复习练习题 实验九 用单摆测量重力加速度.pdf
实验九用单摆测量重力加速度
1.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,
(1)测量单摆的周期时,图中乙(选填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些.
(2)某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为Δt;在测量单摆的摆
长时,先用毫米刻度尺测得摆线长为l,再用游标卡尺测量摆球的直径为D,某次测量游标卡尺
Δ
的示数如图所示.测得摆球的直径为D18.1mm,该单摆的周期为(用测量物理量的符
号表示).
(3)在“利用单摆周期测量重力加速度g”实验时,小明测量了摆线长度作为L,小华测量了悬点
到摆球下端的距离作为L,小红测量了摆线长度和摆球半径并将两者之和作为L.三位同学都
2
仔细测量了单摆周期,绘制了T-L图像(如图所示),图像斜率均为k.通过分析可知,小明绘制的
图像是③,小华绘制的图像是①,小红绘制的图像是②(均选填“①”“②”或“③”).
4π2
由图像可得当地重力加速度g(用T、L、k等符号的合适表达式表示).
[解析](1)测量单摆的周期时,图乙图中小球经过平衡位置时作为计时开始与终止的位置更好
些,实际摆动中最高点的位置会发生变化,且靠近最高点时速度较慢,故计时误差较大,甲不合
理.
Δ
(2)摆球的直径为D18mm+1×0.1mm18.1mm;该单摆的周期为T.
(3)通过分析可知,小明漏加了半径,图线会向左偏,故绘制的图像是③,小华多加了半径,图线会
向右偏,绘制的图像是①,小红绘制的图像是正确的,为②.由单摆的周期公式T2π,整理得
4π24π24π2
T2L,图像斜率均为k,由图像可得当地重力加速度g.
2.某学习小组学习了单摆的相关知识后,想利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度.
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用BD(填选项前的字母).
A.长度为60cm左右的橡皮条
B.长度为80cm左右的细线
C.直径为3cm左右的塑料球
D.直径为3cm左右的钢球
(2)实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量小球的直径;
B.按装置图安装好实验装置;
C.用米尺测量细线悬点到小球的长度L;
D.将小球拉离平衡位置一个小角度,由静止释放小球,稳定后小球在某次经过平衡位置时开始
计时,并计数为0,此后小球每摆到平衡位置一次,计数一次,依次计数为1、2、3、…,当数到20
时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,测出对应每次悬线的长度,重复实验步骤C、D;
2
F.计算出每个悬线长度对应的t;
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G.以t为纵坐标、L为横坐标,作出t-L图线.
结合上述实验步骤,完成下列任务:
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该同学根据实验数据,利用计算机作出t-L图线如图乙所示.根据图线拟合得到方程
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t403.3L+6