1、课时跟踪检测（七十七） 探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度1在“用单摆测重力加速度”的实验中，(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列器材中的_。(选填器材前的字母)A长1 m左右的细绳；B长30 cm左右的细绳；C直径2 cm的实心钢球；D直径2 cm的空心木球；E秒表；F时钟；G厘米刻度尺；H毫米刻度尺。(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2L图线，如图所示，再利用图线上相距较远的两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g_。解析：(1)摆线要用不易伸长的细绳，长度约为1 m，选A；小球应是密度较大、直径较小的实心金属球，选C；计时仪器宜选用秒表E
2、；测摆长应该用毫米刻度尺H。(2)由T2 可知g4242，利用图线上两个相距较远的点的坐标可求得g42。答案：(1)ACEH(2)422. (1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g_。若已知摆球直径为2.00 cm，让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，则单摆摆长是_m。若测定了40次全振动的时间为75.2 s，计算可得单摆周期是_s。(2)为了提高测量精度，需多次改变l值，并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以l为横坐标，以T2为纵坐标的坐标系上(如图乙所示)，即图中用“”表示的点，则：单摆做简谐运动应满足的条件是_。根
3、据图中给出的数据点作出T2和l的关系图线，根据图线可求出g_m/s2(结果保留两位有效数字)。解析：(1)由T2 ，可知g。由题图甲可知：摆长l(88.501.00)cm87.50 cm0.875 0 m。单摆周期T1.88 s。(2)单摆做简谐运动应满足的条件是摆线偏离平衡位置的夹角小于5。T2和l的关系图线如图所示，直线斜率k4.0，由g，可得g9.9 m/s2。答案：(1)0.875 01.88(2)摆线偏离平衡位置的夹角小于5见解析图9.93在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_(填“高”或“低”
4、)点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间，则单摆振动周期为_。(2)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为_ m。(3)若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g_。(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中_。A甲的说法正确B乙的说法正确C两学生的说法都是错误的解析：(1)摆球
5、经过最低点时小球速度最大，容易观察和计时；图甲中停表的示数为1.5 min12.5 s102.5 s，则周期T s2.05 s。(2)从悬点到球心的距离即为摆长，可得L0.998 0 m。(3)由单摆周期公式T2 可得g。(4)由于受到空气浮力的影响，小球的质量没变而相当于小球所受重力减小，即等效重力加速度减小，因而振动周期变大，选项A正确。答案：(1)低2.05 s(2)0.998 0(3)(4)A4用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)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)。(2)下表是某同学记录的3组实验数据，并
6、做了部分计算处理。组次123摆长l/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第3组实验中的T_ s，g_ m/s2。(3)用多组实验数据作出T2l图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的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_(选填选项前的字母)。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
7、线c对应的g值小于图线b对应的g值解析：(1)由T，T2 得g。(2)T s2.01 s，g m/s29.76 m/s2。(3)b图线为正确图线，a图线与b图线相比，测量的周期相同时，摆长短，说明测量摆长偏小，A错误；c图线与b图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数，所以B正确；由T2 得T2l，图线斜率小，说明g偏大，故C错误。答案：(1)(2)2.019.76(3)B5(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示。测量方法正确的是_(选填“甲”或“乙”)。(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工
8、记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的周期为_。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_(选填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的t将_(选填“变大”“不变”或“变小”)。解析：(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量物体，正确的是乙。(2)一个周期内小球两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，由题图丁可得，周期为t12t0t12t0；改用直径大的小球后，摆长变长，根据T2 可知，周期变大；小球的直径比原小球大，每次经过最低点时小球的挡光时间变长，即t变大。答案：(1)乙(2)2t0变大变大
