题目内容

(10分) 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：

（1）下列给出的材料中应选择       作为摆球与摆线，组成单摆。

A．木球       B．铁球     Ｃ．柔软不易伸长的丝线    Ｄ．粗棉线

（2）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是         

A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线悬点到摆球球心之间距离

B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径

C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径

D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径

（3）实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是      

A．摆球的质量偏大                     B．单摆振动的振幅偏小

C．计算摆长时加上了摆球的直径     D．将实际振动次数n次误记成（n＋1）次

（4）实验中测量得小球的直径的示数如左图所示，图中游标尺上有50个等分刻度，则小球的直径d为       mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如右图所示，由图可读出时间为        s。

 

 

【答案】

(1) B C  (2)  D   (3) CD   (4) 11.55mm    96.8 s

【解析】

试题分析：（1）单摆的摆球应选择密度大、体积小的物体以减小空气阻力从而减小误差，摆线应选择不易伸长的刚性绳从而保证摆长恒定，故BC正确；

（2）摆长等于摆线长加上小球半径，正确的测量方法是：①先测出小球直径（即有了半径）②再让单摆自由下垂测出摆线长，这一过程不可取下摆线测量，因为摆线在自由下垂的情况下长度会略有增加③摆线长加上小球半径即为单摆的摆长。故D正确；

（3）根据单摆的周期公式：T=得重力加速度的计算公式g=，由此可知，影响g的测量结果的是摆长与周期，而与摆球质量及振幅无关，故AB错；当代入数据时加成了球直径，将导致L值比实际值偏大，使得g的结果比实际值偏大，故C对；若将实际振动次数n次误记成（n＋1）次，将使得周期T比实际周期偏小，从而使得计算出的g偏大，故D对。

考点：用单摆测定重力加速度实验

 

练习册系列答案
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在探究加速度a与力F、质量m的关系实验中，三个小组分别采用了图甲、图乙、图丙不同的实验器材进行．乙组不同于甲组的是长木板的右端垫着小木块，丙组不同的是用气垫导轨代替长木板、数字计时器代替打点计时器（遮光条通过每个光电门需要的时间t都可以直接显示出来）．
（1）若先探究a与F的关系，则应保持实验器材中
小车的质量
小车的质量
不变；实验中测F应该测的是
重物的重力
重物的重力
，在三组器材中测F时产生系统误差最大的是
甲
甲
，乙组中采取减小系统误差的关键是
将木板垫成斜面使小车受到的重力沿着斜面的分力与摩擦力平衡
将木板垫成斜面使小车受到的重力沿着斜面的分力与摩擦力平衡
．三个组测量了数据后描绘的a-F图象有所不同，其中有一组得到的如图丁所示，这是
甲
甲
组器材测得的结果．（每空1分）
（2）用丙组做实验时两个光电门间距是30cm，遮光条的宽度为1cm，它通过光电门1和2时需要的时间分别显示为0.1s和0.025s，计算小车经过两个光电门时的速度为v1=
0.1
0.1
m/s，v2=
0.4
0.4
m/s，由此计算出小车的加速度a=
0.25
0.25
m/s2．
在做“单摆测重力加速度”的实验中，
（1）下面所给器材，选用哪些器材较准确，请把所选用的器材前的字母填写在题后的横线上．
A．长1m左右的细线；B．长30cm左右的细线；C．直径约2cm的铁球；  D．直径约2cm的木球；
E．秒表；     F．时钟；G．最小刻度是毫米的直尺；   H．游标卡尺．
所选用的器材有
ACEGH
ACEGH

（2）如图1所示是秒表记录了单摆振动50次所用的时间，秒表所示读数为
99.8
99.8
s．
（3）用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d的值为
1.52
1.52
cm．

（4）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是
ABD
ABD

A．测摆线长时记入的是摆球的直径
B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端末牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
D．实验中误将49次全振动数为50次．
（2011?泗阳县一模）（1）某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、20分度游标卡尺、50分度游标卡尺同一个物体的宽度，得到如下各组数据，其中读数肯定错误的是
D
D

A．20.0mm     B．19.9mm    C．20.05mm      D．19.99mm
（2）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是
BD
BD
 

A．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面
C．选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹．
（1）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：
①某同学连接的实物图如图1所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是
2、5、6
2、5、6
（写出所有可能断的导线的编号）．
②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图2所示．他加接此电阻的作用是
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏
．
（2）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间．

为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连．1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示．

①读出小铁块的宽度d=
2.015
2.015
cm．
②铁块通过光电门l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，铁块通过光电门2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s．（计算结果保留3位有效数字）
③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有（用文字说明并用字母表示）
铁块的质量m、铅锤的质量M
铁块的质量m、铅锤的质量M
．
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．

6分） 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x =10.00cm，A、B间距离y1 =1.50cm，A、C间距离y2 =15.80cm．（g取9.80m/s2） 根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0 =                  。（用题中所给字母表示）．小球初速度值为              m/s．

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