《高考物理一轮复习讲练测》第60讲 探究单摆的周期与摆长的关系 用单摆测定重力加速度（测）（解析版）

3.0 envi 2025-02-15 18 4 1.26MB 16 页 3知币
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【满分：110 分 时间：90 分钟】
实验题(本大题共 11 小题，每小题 10 分，共 110 分。)
1．在“利用沙摆描绘振动图象”的实验中，将细沙倒在漏斗中，当细沙漏出的同时，让沙摆摆动起来，一段
时间后，形成的长条形沙堆如图 1所示：两边高且粗，中间低且细。[来源:Z_xx_k.Com]
① 如果在沙摆摆动的同时匀速拉动下方纸板（纸板上的虚线 位于沙漏静止时的正下方），则一段时间
后，形成如图 2所示的曲线沙堆。分析可知，曲线沙堆在与虚线 垂直距离__________（选填“近”或
“远”）的位置低且细。
② 图 3为图 2中纸板上曲线沙堆的俯视图，沿沙摆振动方向建立 x轴，沿 方向建立 t轴，就利用沙堆
曲线得到了沙摆的振动图象。请说明为什么要匀速拉动下方纸板。____
【答案】 近 当拉动木板的速度恒定时，木板的位移与时间成正比，这样建立的 t轴才可以代表时间
2．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。
1
（1）用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图(B)所示，可知摆球直径是_______cm，
（2）该同学用秒表记录了单摆振动 30 次全振动所用的时间如图 C所示，则单摆的周期是____________
_s（保留三位有效数字）
（3）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长 L，测出相应的周期
Ｔ
，从而得出一组对应的 L与T的
数值，再以 l为横坐标 为纵坐标，将所得数据连成直线如图 D所示， 利用图线可求出图线的斜率
k=________，再由 k可求出 g= __________________。
(4) 如果他测得的 g值偏小，可能的原因是（_____）
A．未挂小球就测量绳长，然后与小球半径相加作为摆长
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下 D．实验中误将 29 次全振动数记为 30 次
【答案】 1.9401.9 049.86m/s2AB 学科#网
【解析】
【详解】
（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：19mm+8×0.05mm=19.40mm=1.940cm。
2
（2）由图示秒表可知，其示数为：56.9s，单摆的周期： 。
（3）由单摆周期公式： ，可得： ，由图示图象可知： ，又有： ，
重力加速度： 。学*科网
3．某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做 50 次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为_____
___s。
（2）该同学经测量得到 5组摆长 L和对应的周期 T，画出 L-T2 图线，然后在图线上选取 A、B两个点，坐
标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式 g=________（用 LA、LB、TA 和TB 表示）。
（3）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即 L=l+d，这样________
（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。
（4）该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为：
A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定
B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大
C．用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径
D．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时
其中合理的有_________。
3
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