實驗九用單擺測量重力加速度(限時40分鐘)1.[2023·北京東城區(qū)模擬]某實驗小組的同學用如圖所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”實驗.(1)實驗時除用到秒表、刻度尺外,還應該用到下列器材中的(填選項前的字母).

A.長約1m的細線B.長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的勻質(zhì)鐵球D.直徑約10cm的勻質(zhì)木球(2)組裝單擺時,在擺線上端的懸點處,用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示.這樣做的目的是(填選項前的字母).

A.保證擺動過程中擺長不變B.可使周期測量更加準確C.需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(3)某同學做實驗時,測量擺線長l后,忘記測量擺球直徑,畫出了T2-l圖像,該圖像對應下列圖中的(填選項字母).

ABCD2.[2023·浙江紹興一中模擬]在“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中:(1)擺動時偏角滿足的條件是偏角小于5°,為了減小測量周期的誤差,計時開始時擺球應是經(jīng)過最(選填“高”或“低”)點的位置,且用停表測量單擺完成多次全振動所用的時間,求出周期.圖甲中停表示數(shù)為一單擺全振動50次所用的時間,則單擺振動周期為.

(2)用最小刻度為1mm的刻度尺測擺長,測量情況如圖乙所示,其中O為懸掛點,從圖乙中可知單擺的擺長為m.

(3)若用l表示擺長,T表示周期,那么重力加速度的表達式為g=.

(4)考慮到擺球振動時空氣浮力的影響后,學生甲說:“因為空氣浮力與擺球重力方向相反,它對球的作用相當于重力加速度變小,因此振動周期變大.”學生乙說:“浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實驗,因此振動周期不變.”你認為(填選項前的字母).

A.甲的說法正確B.乙的說法正確C.兩學生的說法都是錯誤的3.某小組同學做“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗.(1)寫出實驗中選用的擺球應符合的條件:.

(2)某同學的實驗步驟如下:A.選取一個擺線長約1m的單擺,把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上,把鐵架臺放在實驗桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,讓擺球自由下垂;B.用米尺量出懸線長度,精確到毫米,作為擺長;C.將單擺拉開較大角度,放開小球讓它來回擺動,用停表測出單擺做50次全振動所用的時間,計算出一次全振動的時間;D.改變擺長,重做幾次實驗,根據(jù)單擺的周期公式,計算出每次實驗測得的重力加速度并求出平均值.上述實驗步驟疑似有兩點錯誤,請指正:①;

②.

(3)把三位同學實驗中得到的多組數(shù)據(jù)輸入計算機生成T2-l圖線如圖所示,其中a和b平行,b和c都過原點,則:①圖線a對應的g值(選填“大于”“小于”或“等于”)圖線b對應的g值.

②圖線c對應的g值(選填“大于”“小于”或“等于”)圖線b對應的g值.

4.[2023·湖南株洲模擬]一組同學用DIS研究“彈簧振子的振動周期和哪些因素有關(guān)”的探究過程如下:A.有同學認為:彈簧振子的質(zhì)量越大,慣性越大,周期也應該越大,也有同學認為周期跟勁度系數(shù)有關(guān).B.設(shè)計實驗:裝置如圖甲.準備選用的器材有:力傳感器、質(zhì)量為m0的鉤碼若干個,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧若干個(已知n個勁度系數(shù)為k的彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)為kn=kn)C.用力將鉤碼向下拉一段距離后放手,鉤碼上下振動,力傳感器上顯示出力隨時間的變化關(guān)系(如圖乙),改變鉤碼的個數(shù)或用幾個彈簧串聯(lián)后反復實驗,得到表一、表二的數(shù)據(jù):表一僅用一根彈簧研究周期與質(zhì)量關(guān)系鉤碼的質(zhì)量m02m03m0周期(s)0.6450.9141.116表二僅掛一個鉤碼研究周期與勁度系數(shù)關(guān)系彈簧的個數(shù)(串聯(lián))123勁度系數(shù)(N/m)kkk周期(s)0.6450.9101.120D.同學們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后,對他們的假設(shè)進行了補充完善.(1)上述科學探究活動中,屬于“制定計劃”和“搜集證據(jù)”的環(huán)節(jié)分別是、;

(2)用力傳感器觀測力隨時間的變化關(guān)系,其目的是;

(3)周期T與彈簧振子質(zhì)量m的關(guān)系是;周期T與彈簧勁度系數(shù)k的關(guān)系是.

5.[2023·天津一中模擬]居家防疫期間,小明在家里做“用單擺測定重力加速度”的實驗.他找到了一塊外形不規(guī)則的小石塊代替擺球,設(shè)計的實驗步驟是:A.將小石塊用不可伸長的細線系好,結(jié)點為N,細線的上端固定于O點;B.用刻度尺測量O、N間細線的長度l作為擺長;C.將石塊拉開一個大約α=5°的角度,然后由靜止釋放;D.從石塊擺至某一位置處開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t30得出周期E.改變O、N間細線的長度再做幾次實驗,記下相應的l和T;F.根據(jù)公式g=4π2T2l,分別計算出每組l和T對應的重力加速度(1)小石塊擺動的過程中,充當回復力的是;

A.重力B.拉力C.拉力沿水平方向的分力D.重力沿圓弧切線方向的分力(2)為使測量更加準確,步驟D中,小明應從(選填“最大位移”或“平衡位置”)處開始計時;

(3)小明用ON的長l為擺長,利用公式g=4π2T2l求出的重力加速度的測量值比真實值(4)小紅利用小明測出的多組擺長l和周期T的值,作出T2-l圖線