人教版高中物理选修一 第2章 第5节 实验：用单摆测量重力加速度(word版含答案)

人教版高中物理选修一 第2章 第5节 实验：用单摆测量重力加速度
一、实验题（共3小题；）
1. 根据单摆周期公式 ，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图 所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图 所示，读数为 。
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有 。
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 ，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔 即为单摆周期
e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 ，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做 次全振动所用的时间 ，则单摆周期
2. 请回答下列问题：
（1）在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外，还必须选用的器材，正确的一组是 ；
A.约 的不可伸长的细线，半径约 的小铁球
B.约 的不可伸长的细线，半径约 的小铁球
C.约 的不可伸长的细线，半径约 的小塑料球
D.约 的不可伸长的细线，半径约 的小塑料球
（2）某同学在处理数据的步骤中，以 为纵坐标，以周期 为横坐标，作出如图所示的图象，已知该图线的斜率为 ，则重力加速度为 （保留三位有效数字，）
3. 某实验小组利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。该小组选取了一条清晰纸带，如图所示，图中 、 、 、 、 、 、 是按打点先后顺序依次选取的计数点，两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率 。
（1）根据提供的信息可以判断两相邻计数点间的时间间隔 。
（2）打点计时器打下 点时，小车速度的大小用 表示，打点计时器打下 点时，小车速度的大小用 表示，则 （选填“”或“”）。
答案
1. （1）
【解析】根据游标卡尺的读数方法，小钢球的直径为
（2） abe
【解析】单摆是一个理想的物理模型，只有在小角度时周期公式 成立，c 项错误。
因为摆球会以较快的速度通过平衡位置，所以在平衡位置开始计时误差较小，同时为了减小偶然误差应测多次振动的时间并求平均值，综合看 d 项错误，a、b、e 项正确。
2. （1） A
【解析】本实验应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在 左右，小球应选用直径较小、密度较大的金属球，故选A。
（2）
【解析】由单摆的周期公式 可得 ，
可见 。
将 代入得 。
3. （1）
（2）
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