2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實驗、探究 單擺的周期與擺長的關(guān)系課時作業(yè) 新人教版選修3-4.doc
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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實驗、探究 單擺的周期與擺長的關(guān)系課時作業(yè) 新人教版選修3-4 1．在“用單擺測重力加速度”的實驗中，下列說法正確的是( ) A．要求擺線長度適當(dāng)，在擺動過程中不會伸縮，且質(zhì)量很小 B．用秒表測出單擺完成一次全振動的時間，這就是單擺振動的周期；反復(fù)測三次，在算出測得周期的平均值 C．用刻度尺測量擺長時，擺長下端應(yīng)從球心算起，量到懸點處 D．測量周期T時，從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時 2．針對用單擺測重力加速度的實驗，下面各種對實驗誤差的影響的說法中正確的是( ) A．在擺長和時間的測量中，時間的測量對實驗誤差影響較大 B．在擺長和時間的測量中，長度的測量對實驗誤差影響較大 C．將振動次數(shù)n記為(n＋1)，測算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J值偏大 D．將擺線長當(dāng)作擺長，未加擺球的半徑測算出的g值比當(dāng)?shù)氐墓J值偏大 3．為了提高周期的測量精度，下列哪些做法是可取的( ) A．用秒表直接測量一次全振動的時間 B．用秒表測30次至50次全振動的時間，計算出平均周期 C．在平衡位置啟動秒表計時和結(jié)束計時 D．在最大位移處啟動秒表計時和結(jié)束計時 4．在做“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，有人提出以下幾點建議，其中對提高測量結(jié)構(gòu)精確度有利的是( ) A．適當(dāng)加長擺線 B．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的 C．單擺偏離平衡位置的角度不能太大 D．當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期 5．某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到 第5題圖 球心的距離當(dāng)作擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T，畫出LT2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標如圖所示．他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達式應(yīng)為g＝______.請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將________．(填“偏大”、“偏小”或“相同”) 6．兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2—L圖象，如圖甲所示，去北大的同學(xué)所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是________(選填“A”或“B”)．另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計算機繪制了兩種單擺的振動圖象(如圖乙)，由圖可知，兩單擺擺長之比＝________. 甲 乙 第6題圖 7．下表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)： 擺長l(m) 0.5 0.6 0.8 1.1 周期T2(s2) 2.0 2.4 3.2 4.4 (1)利用上述數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標系中描繪出l－T2圖象． 第7題圖 (2)利用圖象，取T2＝4.2 s2時，l＝________m．重力加速度g＝________m/s2. 8．如圖所示，某同學(xué)采用雙線擺和光電計數(shù)器測量重力加速度．已知每根懸線長l，兩懸點間相距為s，金屬小球半徑為r，AB為光電計數(shù)器． 第8題圖 現(xiàn)將小球垂直于紙面向外拉動，使懸線偏離豎直方向一個較小的角度并由靜止釋放，同時啟動光電計數(shù)器，當(dāng)小球第一次經(jīng)過圖中虛線(光束)位置O時，由A射向B的光束被擋住，計數(shù)器計數(shù)一次，顯示為“1”，同時由零開始計時，而后每當(dāng)小球經(jīng)過O點時，計數(shù)器都要計數(shù)一次．當(dāng)計數(shù)器上顯示的計數(shù)次數(shù)剛好為n時，計數(shù)器都要計數(shù)一次．當(dāng)計數(shù)器上顯示的計數(shù)次數(shù)剛好為n時，計時時間為t.由此可知雙線擺的振動周期T為________；計算重力加速度g時，雙線擺的等效擺長L為________；最后依據(jù)公式g＝________，代入周期T和等效擺長L的值即可求出重力加速度． 9．在“用單擺測重力加速度”的實驗中， 第9題圖 (1)某同學(xué)的操作步驟為： a．取一根細線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上 b．用米尺量得細線長度l c．用擺線偏離豎直方向5位置釋放小球 d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到周期T＝t/n e．用公式g＝計算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比________ (填“偏大”、“相同”或“偏小”)． (2)已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為T′＝T0，式中T0為擺角θ趨近于0時的周期，a為常數(shù)．為了用圖象法驗證該關(guān)系式，需要測量的物理量有________；若某同學(xué)在實驗中得到了如圖所示的圖線，則圖象中的橫軸表示________________________________________________________________________． 10．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中．(1)測擺長時，若正確測出懸線長l和擺球直徑d；則擺長為______；(2)測周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過__________位置時開始計時并數(shù)1次，測出經(jīng)過該位置N次(約60～100次)的時間為t，則周期__________． 此外，請你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計一個實驗，粗略測出重力加速度g，并參照示例填寫下表(示例的方法不能再用)． A．天平；B.刻度尺；C.彈簧秤；D.電磁打點計時器；E.帶夾子的重錘；F.紙帶；G.導(dǎo)線若干；H.鐵架臺；I.低壓交流電源；J.低壓直流電源；K.小車；L.螺旋測微器；M.斜面(高度可調(diào)，粗糙程度均勻)． 第10題圖 所選器材 (只填器材序號) 簡述實驗方法 (不要求寫出具體步驟) 示例 B、D、E、F、G、H、J 安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨重錘豎直下落．用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果 實驗設(shè)計 11.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中： (1)某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實心球做實驗，各組實驗的測量數(shù)據(jù)如下．若要計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第________組實驗數(shù)據(jù). 組別 擺球材料 擺長L/m 最大擺角 全振動次數(shù)N/次 1 銅 0.40 15 20 2 鐵 1.00 5 50 3 鋁 0.40 15 10 4 木 1.00 5 50 (2)甲同學(xué)選擇了合理的實驗裝置后，測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖T2L圖象中的實線OM，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________. 第11題圖 (3)乙同學(xué)也進行了與甲同學(xué)同樣的實驗，但實驗后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則該同學(xué)做出的T2L圖象為( ) A．虛線①，不平行OM B．虛線②，平行OM C．虛線③，平行OM D．虛線④，不平行OM 課時作業(yè)(五十) 實驗、探究：單擺的周期與擺長的關(guān)系 1.AD 【解析】 由實驗原理易知A、D正確，單擺周期通常要測量50次全振動的時間，然后取平均而得到，而小球半徑是用卡尺來測量． 2.AC 【解析】 對于單擺測重力加速度的實驗，重力加速度的表達式由于與周期是平方關(guān)系，它若有誤差，在平方后會更大，所以時間的測量影響更大些，A對．另外，如果振動次數(shù)多數(shù)了一次，會造成周期的測量值變小，重力加速度測量值變大，C也對；若當(dāng)擺長未加小球的半徑，將使擺長的測量值變小，g值變?。瓺項錯． 3.BC 【解析】 為了提高精確度應(yīng)測30～50次全振動的時間，且在平衡位置開始計時和結(jié)束計時，B、C正確． 4.AC 【解析】 為了提高測量結(jié)果的精度有利的做法是擺線不能過短，擺球體積不能太大，單擺偏離平衡位置的角度不能超過10，應(yīng)用累積法測周期，AC對． 5. 相同 【解析】 由公式T＝2π 易推出 g＝而當(dāng)L改變時，ΔL不變，g也不變． 6.B 【解析】 根據(jù)T＝2π，T2＝，根據(jù)圖象可知kA>kB，則gA下載提示(請認真閱讀)
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