1、实验十四 探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度考点一实验原理和操作【例1】(2016枣庄模拟)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)(多选)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()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)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1
2、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()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正确(2)根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d12 mm0.1mm012.0 mm，则单摆摆长为L0Ld/20.993 0m(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 答案：(1)AC(2)12.0 0.993 0(3)A考点二实验数据处理【例
3、2】(2015北京卷)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示(多选)组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母)A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用 L，n，t 表示)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.请计算出第3组实验中的T_ s,g_m/s2.组次123摆长 L/cm 80.0090.00100.0050 次全振动的时间 t/s90.095.5100.5振动周期 T/s 1.801.91重力加速度 g/(m
4、s2)9.749.73用多组实验数据做出T2L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2L图线的示意图如图中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值则相对于图线b，下列分析正确的是()A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值某同学在家里测重力加速度他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为 T1、T2，由此可得重力加速度g_(用 l1、l2、T1、T2表示)解析：单摆要求摆线尽量长，摆球尽量选择较重较小的单摆所以选择 A、D.利用单摆公式计算可得结果 T t50，利用单摆周期公式计算得出结果 由公式T2L 42g，c 图象斜率偏小可知周期偏小或者摆长偏大，故选 B.T12l1l0g，T22l2l0g，可以得出结果为 42 l1l2T21T22.答案：AD 4 2n2Lt2 2.01，9.76 B4 2 l1l2T21T22
