2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学实验十二用单摆测定重力加速度练习含答案

实验十二　用单摆测定重力加速度

知识巩固练

1.(多选)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是              (　　)

A.适当加长摆线

B.质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的

C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

【答案】AC

2.在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图像，就可以求出当地的重力加速度.理论上T2－l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示.

(1)造成图像不过坐标原点的原因是__. 

(2)由图像求出的重力加速度g＝______m/s2(取π2＝9.87). 

【答案】(1)测摆长时，漏加小球半径　(2)9.87

综合提升练

3.在“用单摆测量重力加速度”的实验中：

(1)下面说法正确的是________(选填字母). 

A.1 m和30 cm长度不同的同种细线，选用1 m的细线做摆线

B.直径为1.8 cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球

C.如图A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选A方式悬挂

D.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50作为单摆振动的周期

A　　B　　C

甲

(2)利用图甲的方式测量摆长l，图中示数为________cm. 

(3)若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g＝________(用测出的物理量表示). 

(4)某同学用一个铁锁代替小球做实验.只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为l1和l2时单摆的周期T1和T2，则可得重力加速度g＝________(用测出的物理量表示). 

(5)另一位同学在利用图甲获得摆长l时，每次都在小球最低点b取数，然后测量了多组实验数据作出了T2－l图像，那么他最有可能得到的图像是________. 

A   B   C   D

(6)在一个实验小组中，得到的T2－l图像是一条倾斜直线.小组成员小牛同学算出图像斜率k，利用k＝，求出g；小爱同学量出直线与横轴l之间的夹角θ，然后利用tan θ＝，求出g.请问两位同学的处理方案，哪一位更合理，________.说明另一位同学方案的不合理原因是：__. 

【答案】(1)AB　(2)91.60(91.50~91.70均可)

(3)　(4)　(5)C

(6)小牛　小爱同学用U1求斜率是错误的.因为在T2－l图像中，横轴和纵轴的单位长度不一定相同，所以小爱同学方案不合理.

【解析】(1)1 m和30 cm长度不同的同种细线，选用1 m的细线做摆线，A正确；直径为1.8 cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球，B正确；如图A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，为了使摆长不变，选C方式悬挂，C错误；当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，相邻两次经过平衡位置的时间是半个周期，正确的方法是用此时间除以25作为单摆振动的周期，D错误.

(2)利用图甲的方式测量摆长l，图中示数为91.60 cm.

(3)根据单摆的周期公式T＝2π，解得g＝.

(4)设摆线下端到锁的重心的距离为x，根据单摆的周期公式得T1＝2π，T2＝2π，解得g＝.

(5)设球半径为r，根据单摆的周期公式得T＝2π，解得T2＝l－，他最有可能得到的图像是C.

(6)小牛同学的方案更合理；小爱同学用k＝tan θ求斜率是错误的.因为在T2－l图像中，横轴和纵轴的单位长度不一定相同，所以小爱同学方案不合理.