人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用单摆测量重力加速度课后复习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用单摆测量重力加速度课后复习题，共12页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1.某同学做“用单摆测定重力加速度”实验时，测得数值明显大于实际值，可能原因是（ ）
A. 测量摆长时，把悬挂状态的摆线长当成了摆长
B. 测量周期时，摆球第30次通过平衡位置制动秒表，按T=t30求得周期
C. 开始摆动时振幅过小
D. 所用摆球的质量过大
2.关于单摆，下列说法正确的是（ ）
A. 摆球回复力总是指向平衡位置，运动到平衡位置时合力为零
B. 大小相同的带孔塑料球和带孔铁球，任选一个即可
C. 摆角从4°改为2°，单摆周期变小
D. 测重力加速度时，摆长值忘记加摆球半径，测量值偏小
3.用单摆测重力加速度实验中，以下措施正确的是（ ）
A. 摆角应尽量大些
B. 摆线可以选择弹性绳
C. 摆球应选择密度较大的实心金属小球
D. 用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时
4.将包好的粽子放置于由四根细绳悬挂的水平圆盘中央，细绳等间隔系在水平圆盘边缘，已知水平圆盘和粽子的总重力为G，细绳长度均为L，圆盘直径为1.2L，每根细线对圆盘的拉力大小为（ ）
A. 516G
B. 512G
C. 58G
D. 56G
5.图1是甲、乙两支龙舟队伍的比赛情景。两支队伍同时同地出发，图2是通过比赛全程的v−t图。甲在第一段时间内的加速度是第二段时间内的加速度的一半，则（ ）
A. 甲在t0时刻的速度为v02
B. 两支队伍比赛的路程为5v0t06
C. 乙到达终点的时刻为4t03
D. 当乙到达终点时，甲的速度为v02
二、非选择题
6.可以利用单摆实验测定当地重力加速度，则：
（1）用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=______。
（2）如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的 零刻度线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如 图所示,那么单摆摆长是 cm。
（3）如果测定了 40 次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是_____ s，此单摆的摆动周期是_____ s。
（4）如果测得的g值偏小，可能的原因是（ ）
A.测摆长时，忘记了摆球的半径
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，停表过早按下
D.实验中误将40 次全振动次数记为41 次
（5）某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下。
以l为横坐标、T²为纵坐标，作出T²-l图线如图，根据此图线求重力加速度g=_____。
7.在“用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1） 在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得绳长为l（从悬点到小球最上端）；用游标卡尺测量摆球的直径d，示数如图甲所示，则d=______mm；
（2） 如果测得的g值偏小，可能的原因是______（填写代号）。
A. 开始计时时，秒表过早按下
B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C. 实验操作中单摆以圆锥摆方式运动而没有被发现
D. 实验中误将39次全振动次数记为40次
（3） 某同学在伽利略用斜面“冲淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境：如图乙所示，在水平地面上固定一倾角可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。测得摆长为L，小角度拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在A、B、C之间做简谐运动，测得球摆动周期为T。多次改变斜面的倾角，重复实验，记录L和T，绘制了T2−1sinθ图像，该图像斜率表达式为______（用π、L、g表示）；
（4） 将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定单摆大角度摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力随时间t的变化，图像如图丙所示。测得摆球质量为m，则重力加速度的表达式为g=______（用F1、F2、m表示）。
8.某同学利用图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度，当小球经过最低点时开始利用秒表计时，发现很难较准确地捕捉到小球经过最低点位置，于是修改了测量周期的方案，利用手机的录像功能测量单摆振动的周期，实验步骤如下：
① 用细线将小球系好悬挂于铁架台的水平杆上O点；
② 保持细线伸直，将小球向右拉起一个较小的角度，由静止释放小球，利用手机（图中未画出）对小球摆动过程进行录像，已知手机录像的帧频为30帧/秒（即每秒等时间间隔拍下30个图片），实验时在悬挂点后方挂一重垂线以确定竖直方向。
（1） 实验中用螺旋测微器测小球直径如图乙所示，小球的直径d=______mm；
（2） 测得小球静止时悬挂点到小球与细线连接点的距离为99.30cm，手机录到单摆相邻两次到达最低点之间有n=29个画面，则测得的重力加速度g=______m/s2（π2取9.86，结果保留3位有效数字）；
（3） 若实验中计算摆长时漏加小球的半径，会使得重力加速度g的测量值______（填“偏大” “偏小”或“不变”）；
（4） 若不断改变细线长度l，测得每次l与n的值，并做出l−(n+1)2图像，图像的斜率为k，纵轴截距绝对值为l0，则重力加速度g可表示为______，小球直径D可表示为______。
9.某同学用双线摆测量当地的重力加速度，装置如图1所示，两根悬线长度相等且等于两个悬点O1、O2间的距离。力传感器（厚度不计）固定在水平横杆上，悬点O1在力传感器上，力传感器可测出左侧悬线上的拉力大小。
（1） 让小球在竖直面内做小角度摆动，力传感器测得左侧悬线上的拉力随时间变化的规律如图2所示，则该双线摆的周期T=______s；
（2） 改变悬线的长度且调节悬点O2的位置再次实验，每次调节后保持两悬线等长，且等于两个悬点O1、O2间的距离，记录每次实验悬线的长度L，根据力传感器记录的悬线拉力随时间变化的图像，得到小球摆动周期T，作L−T2图像，图像是一条倾斜直线且斜率为k，纵截距为−b，则由此可求得当地的重力加速度g=______，小球的直径D=______。
10.某实验小组用单摆测量当地重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、秒表、铁架台等。
（1） 用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径为______mm；
（2） 实验中多次改变摆长并测出相应的周期，从而得出一组对应的L与T的数据，并作出L−T2图线如图丙所示，根据图线上A、B两点的坐标可求得重力加速度g为______m/s2（保留3位有效数字，π2≈9.86）；
（3） 该小组同学发现通过步骤（2）得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是______。
A. 误将摆线长度与小球直径的和作为摆长
B. 秒表走时不准，测得的周期偏小
C. 摆球的质量偏大
D. 摆动的偏角偏小
11.小曹同学利用单摆、手机、直尺、游标卡尺测量当地的重力加速度。
（1） 他先用游标卡尺测出小球的直径d=1.56 cm，将小球用结实的摆线悬挂到铁架台上后，用直尺测得摆线长度l=98.52 cm。
（2） 利用手机秒表功能测量时间，具体做法如下：把小球适当拉开一个角度（θ