1、选修3-4实验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】AC2某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,先测得摆线长78.50 cm,摆球直径2.0 cm.然后将一个力电传感器接到计算机上,实验中测量快速变化的力,悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示(1)该摆摆长为_cm.(2)该摆摆动周期为_s.(3)测得当地重力加速度g的值为_m/s
2、2.(4)如果测得g值偏小,可能原因是()A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点未固定好,摆动中出现松动C计算摆长时,忘记了加小球半径D读单摆周期时,读数偏大【答案】(1)79.50(2)1.8(3)9.68(4)BCD【解析】(1)摆长摆线长小球半径78.50 cm1.0 cm79.50 cm.(2)由Ft变化图线可知,T1.8 s.(3)g cm/s29.68 m/s2.(4)由g可知g值偏小的可能原因是l的测量值偏小,选项B、C正确,A错误,也可能是T值偏大,选项D正确3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T2l图
3、象,就可以求出当地的重力加速度理论上T2l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(1)造成图象不过坐标原点的原因是_;(2)由图象求出的重力加速度g_m/s2.(取29.87)【答案】(1)漏加小球半径(2)9.87【解析】(1)由单摆周期公式T2得T242由图象知,当l0时,T20,说明l偏小,是由于漏加小球半径造成的(2)由上式知k,故g9.87 m/s2.4在“利用单摆测重力加速度”的实验中(1)某同学尝试用DIS测量周期如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方图中磁传感器的引出端A应接到_使单摆做小角度摆动
4、,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于_若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为_(地磁场和磁传感器的影响可忽略)(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T.然后,分别取L和T的对数,所得到的lgTlgL图线为_(填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地的重力加速度g_.【答案】(1)数据采集器最低点(或平衡位置)(2)直线 【解析】(1)磁传感器的引出端A应接到数据采集器,从而采集数据单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于最低点(或平衡位置)若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时
5、间间隔为t,则单摆周期的测量值为.(2)由T2可知lgTlg.故lg Tlg L图线为直线由题意可知lgc,故g.5某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示这样做的目的是_(填字母代号)A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L0.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为_mm,单摆摆长为_m. (3)下列振动图象
6、真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A,B,C均为30次全振动的图象,已知sin 50.087,sin 150.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_(填字母代号)ABCD【答案】(1)AC(2)12.00.993 0(3)A【解析】(1)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保障摆长一定,同时又便于调节摆长,选项A、C说法正确(2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d12 mm0.1 mm012.0 mm,则单摆摆长为L0L0.993 0 m(注意统一单位)(3)单摆摆角不超过5,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始,故选项A的操作符合要求.