第4节科学测量：用单摆测量重力加速度 同步练习（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第4节科学测量 ：用单摆测量重力加速度
过 关 演 练
一、单选题
1． 有两位同学利用假期分别参观了位于哈尔滨市的“哈尔滨工业大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用那里实验室中的DIS系统探究了单摆周期T和摆长L的关系。然后通过微信交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是：（ ）
A．甲图中“复旦大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是B
B．甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数
C．由乙图可知，a、b两摆球振动频率之比为3∶2
D．由乙图可知，时b球振动方向沿y轴正方向
2． 关于单摆，下列说法正确的是（ ）
A．摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置，当摆球运动到平衡位置时，合力为零
B．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球，任选一个即可
C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小
D．在用单摆测重力加速度实验中，若摆长值忘记加摆球半径，则测量值偏小
3． 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球每次经过最低点的次数n（n=1、2、3...），当数到n=40时刚好停表，此时秒表读数为t。则该单摆的周期为（ ）
A． B． C． D．
4． 某同学为了估算地球的质量，用摆长为L的单摆做小振幅摆动，测得周期为T，若地球半径为r，则地球质量为（ ）
A． B． C． D．
5． 在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆长（L）的T2-L图线，可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（ ）
A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
B．出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次
C．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L
D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
6． 在一次做“探究单摆周期T与摆长L的关系”实验中，在测量单摆周期时，摆球通过最低点时开始计时并记数为0次，则到摆球第N次通过最低点所用时间为t，摆线长度为l，某同学根据测量数据绘制出图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．摆球直径 B．单摆周期的平方（）与摆线长度l成正比。
C．当地重力加速度大小为 D．当地重力加速度大小为
7． 在“用单摆测重力加速度”的实验中，小华根据测量数据作出的L-T2图线如图所示，则当地的重力加速度大小为（ ）
A．9.86m/s2 B．9.91m/s2
C．9.95m/s2 D．10.0m/s2
8． 在用单摆测量重力加速度的实验中，测出摆长和次全振动的时间，从而测定重力加速度。若测出的值偏小，则可能的原因是（ ）
A．摆球质量偏大
B．把次全振动记录为次
C．将从悬点到摆球上端的长度当作摆长
D．将从悬点到摆球下端的长度当作摆长
9． 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，如果测得的g值偏小，可能的原因是（ ）
A．将摆线长加球的直径当作摆长
B．实验中误将31次全振动计为30次全振动
C．结束计时时，提前按秒表
D．小球做圆锥摆运动
10．在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆长（L）的T2-L图线，可以求出重力加速度g。已知两位同学做出的T2-L图线如图中的a、b所示，其中a和b平行，图线a对应的g值很接近当地重力加速度的值。相对于图线a，关于图线b的分析正确的是（ ）
A．可能是误将绳长记为摆长L
B．可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
C．可能是误将49次全振动记为50次
D．根据图线b不能准确测出当地的重力加速度
二、多选题
11．某实验小组成员在进行单摆实验过程中有如下说法，其中正确的是（ ）
A．测量摆球通过最低点100次的时间 t，则单摆周期为
B．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并释放摆球，在摆球经过平衡位置的同时开始计时
C．某同学建立图像并利用图像的斜率求出当地的重力加速度，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，这不影响重力加速度的求解
D．如果把摆搬去海拔6000米的高原，摆的周期将变大
12．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是_________
A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B．交警通过发射超声波测量车上是利用了波的多普勒效应
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．狭义相对论认为，在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜
13．在“用单摆测定当地重力加速度”的实验中，下列做法正确的是（ ）
A．应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线
B．用刻度尺测出细线的长度并记为摆长
C．在小偏角下让小球在竖直面内摆动
D．测量摆球周期时，应选择摆球经最低点时开始计时，测量50次全振动的时间，则单摆的周期
E．多次改变摆线的长度，测量对应的周期，作图象，得到图象的斜率值约为4
14．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是（ ）
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的
C．实验时，单摆偏离平衡位置的角度越大越好
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
15．在用单摆测重力加速度实验中，下面说法中正确的是（ ）
A．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球可供选择，应选用铁球
B．测量单摆周期时，应从摆球经过最高点时开始计时
C．若细绳的质量不可忽略，实验中测得的重力加速度值较真实值偏大
D．将全振动次数n误记为，测得的重力加速度值较真实值偏大
三、实验题
16．某小组同学做了“用单摆测量重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期，式中为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图（a），实验时在杆上不同位置打上多个小孔，让光滑水平轴穿过其中一个小孔，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后让轴穿过不同位置的孔重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量。
0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.200
2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64
(1)由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示_____。
(2)的国际单位制单位为______，由拟合直线得到的值为______（保留到小数点后两位）。
(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
17．某物理课外小组研究“用单摆测量重力加速度”实验，他们测出不同的摆长l所对应的周期T，在进行数据处理时：
(1)甲同学以l为横轴、为纵轴作出了图像，若他测得的图像的斜率为k，则测得的重力加速度_____。若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图像法求得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“准确”）。
(2)乙同学根据公式得，将所测得的数据代入计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，则他测得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“准确”）。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第4节科学测量 ：用单摆测量重力加速度（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C C C A C B B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BDE ACE AB ACD
三、实验题
16． 0.17 不变
17． 准确 偏小
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