1、达标训练基础巩固达标 1.利用单摆做测定重力加速度的实验中,误差主要来自( )A.摆长测量中的误差B.周期测量中的误差C.摆角超过5时产生的误差D.由于值的近似值而带来的误差思路分析:由单摆周期公式可得g=,从上式可以看出,g与T2有关,所以T的微小误差就可能导致g值的较大误差.答案:B2.在用单摆测定重力加速度的实验中,计时开始时,摆球位置应在( )A.振幅最大处,这给计时带来方便B.平衡位置处,这给计时带来方便C.平衡位置处,可以尽量减小实验误差D.任意位置都可以,这样就更方便思路分析:摆球在平衡位置处速度最大,发生相同的位移所用的时间短,因此从平衡位置处开始计时就更精确.答案:C3.在下
2、列情况中,用单摆测出的重力加速度偏小的是( )A.适当增大振幅B.适当增大摆球质量C.把单摆从高山移到平地D.把单摆从北极移到赤道附近思路分析:由单摆周期公式T=2得出g=,因此影响重力加速度的因素与振幅及摆球质量无关,故A、B均不对.把单摆从高山移到平地,T变小,测得的g值偏大.把单摆从北极移到赤道附近,T变大,g偏小.答案:D4.有5组同学用单摆测重力加速度,各组的实验器材和数据如下表所示.若各组同学实验操作水平一样,那么第_组同学测定的结果最准确,若该组同学根据自己测得实验数据作出单摆的振动图象如图9-8-4所示,那么该组同学测出的重力加速度大小是_.图9-8-4组制摆球材料最大偏角摆长
3、测全振动次数1木50. 40 m102铝50.50 m203铜80.60 m304铁70.80 m405铅40.80 m50思路分析:制作单摆时应使线长约1 m,且轻而不易伸长,小球应选用密度大的小球,测周期时须测多次振动的平均周期,全振动的次数以3050为宜.综上所述,第5组测量最精确.答案:5 9.74 m/s2综合应用创新 5.利用单摆的周期公式测定重力加速度时,测出不同摆长l时相应的周期值T,并作出T2l的关系图象,如图9-8-5所示,已知图象上A、B两点的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),则重力加速度g=_.图9-8-5思路分析:由单摆周期公式T=2得T2=l,所以在T2-l
4、图象中,直线的斜率k=,所以g=.答案:6.从十几米高的实验楼的顶棚上,下垂一个单摆,实验者仅有一个满刻度为1 m的刻度尺,无法测出摆长,但要求用此单摆测定重力加速度.如果你是实验者,再给你一只秒表,你如何设计一种方法,测出当地的重力加速度值?要求简明写出实验的主要步骤,并写出重力加速度的最后计算式.解:设原摆长为l,让其摆动,设法测出其周期T1,然后用打结的办法将原摆长缩短l(l1 m=,并用刻度尺测出l,同样让其摆动并设法测出其周期T2,则由单摆的周期公式T=2可得T1=2,T2=2,联立上述两式可得重力加速度的最后计算式为:g=.7.某山高耸入云,两登山运动员想估算一下山脚到山顶的高度,
5、但他们没有带尺,也没有手表等计时装置.他们开动脑筋,在背包上抽出一根较长的细线,两人合作在山脚和山顶各做了一次实验,便估算出了山的高度(他们的身体状况没有因为登山活动而改变,山脚的重力加速度为g0=9.8 m/s2),请回答:(1)实验原理:_;(2)实验步骤:_;(3)设地球半径为R,则山的高度为_.答案:(1)实验原理:利用单摆测重力加速度,再利用万有引力定律,由重力加速度的值与测点到地心距离的关系求出高度.(2)实验步骤:用细线拴住一石子做成单摆,在山脚和山顶各做一次测定重力加速度的实验.步骤为:甲、乙两人开始做实验后,甲摸脉搏,脉搏的时间间隔t,记脉搏次数,乙数单摆全振动次数;设在山脚下甲脉搏跳动n1次,单摆恰好振动N1次,则有n1t=N1T1=N12,同理在山顶n2t=N2Tn=N22,由上述两式得=()2()2,又因为mg=,mg0=,所以()2=,则h=R.(3)山的高度为h=R.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m