1、實(shí)驗(yàn)十四 探究單擺的運(yùn)動(dòng)用單擺測(cè)定重力加速度對(duì)應(yīng)演練遷移運(yùn)用1某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)0.97(0.96、0.98均可)_cm(2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有如下說(shuō)法，其中正確的是_C_A把單擺從平衡位置拉開(kāi)30的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)B測(cè)量擺球通過(guò)最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C用懸線的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小解析(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為(0.9 cm70.1 mm)0.97 cm(2)單擺符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

2、的條件是最大偏角不超過(guò)10，并從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤若第一次過(guò)平衡位置記為“0”，則周期T，若第一次過(guò)平衡位置記為“1”，則周期T，選項(xiàng)B錯(cuò)誤由T2得g，其中l(wèi)為擺長(zhǎng)，即懸線長(zhǎng)加擺球半徑，若為懸線長(zhǎng)加擺球直徑，由公式知g偏大，故選項(xiàng)C正確為了能將擺球視為質(zhì)點(diǎn)和減少空氣阻力引起的相對(duì)誤差，應(yīng)選密度較大、體積較小的擺球，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤2下表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)：擺長(zhǎng)l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.43.24.4(1)利用上述數(shù)據(jù)，在圖的坐標(biāo)系中描繪出lT2圖象(2)利用圖象，取T24.2 s2時(shí)，l_1.05_m，重力加速度g_9.86_m/s2

3、.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析由T2得lT2，所以圖象是過(guò)原點(diǎn)且斜率為的一條直線(1)lT2圖象如圖所示(2)T24.2 s2時(shí)，從圖中可讀出其擺長(zhǎng)l1.05 m，將T2和l代入公式g，得g9.86 m/s23某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度(1)(多選)為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法正確的是_BC_A組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D擺長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大(2)如圖甲所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約1 m的單擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于僅有量程為20 cm、精度為1 mm的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上

4、與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)出單擺的周期T1；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上的兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離L.用上述測(cè)量結(jié)果，寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式g解析(1)在利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，為了使測(cè)量誤差盡量小，須選用密度大、半徑小的擺球和不易伸長(zhǎng)的細(xì)線，擺球須在同一豎直面內(nèi)搖動(dòng)，擺長(zhǎng)一定時(shí)，振幅盡量小些，以使其滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件，故選B、C(2)設(shè)第一次擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，第二次擺長(zhǎng)為L(zhǎng)L，則T12，T22，聯(lián)立解得g4將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開(kāi)口向下的

5、小筒中(單擺的下部分露于筒外)，如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動(dòng)過(guò)程中懸線不會(huì)碰到筒壁，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端口到擺球球心的距離L，并通過(guò)改變L而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T，再以T2為縱軸、L為橫軸作出T2L函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以通過(guò)此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭(1)如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2L關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)該是a、b、c中的_a_；(2)由圖可知，小筒的深度h_0.315_m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_9.86_m/s2；(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)某次停表計(jì)時(shí)得到的時(shí)間如圖丙所示，則總時(shí)間為_(kāi)66.30_s解析(1)由