5 实验探究：用单摆测定重力加速度知识点题库

下列说法中正确的是（）

A . 简谐波沿长绳传播，绳上相距半波长的两个质点振动位移大小相等，方向相反 B . 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验，释放摆球的同时开始计时 C . 在波的干涉中，振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处 D . 天边的彩虹是光的折射现象

在用单摆测重力加速度的实验中，摆球应选用（）

A . 半径约1厘米的木球 B . 半径约1厘米的铝球 C . 半径约1厘米的空心钢球 D . 半径约1厘米的实心钢球

某同学在探究影响单摆周期的因素时，用螺旋测微器测量摆球直径的示数如图所示．该球的直径d=mm．已知摆线长为L，单摆周期为T，则计算重力加速度的表达式为g=（用L、T、d表示）

在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中，下列说法正确的是（）

A . 摆线应该选择尽量细一些的、伸缩性小一些的，并且要尽量长一些 B . 为了减小周期测量的误差，应该在小球摆至最高点时开始计时 C . 在最大摆角较小且稳定振动的情况下测量N次全振动的时间t，则周期的测量值为 $\text{[math]}$ D . 若错用绳长加上小球直径当做摆长L，则根据g= $\text{[math]}$ （T为周期）计算得到的重力加速度测量值将大于真实值 E . 若把摆球质量增加一倍，则测出的周期T变小

在“用单摆测重力加速度”的实验中

（1）需要测出单摆的摆长L和周期T，再用计算式g=来求当地的重力加速度的值．
（2）下列给出的材料中应选择作为摆球与摆线，组成单摆．

A . 木球 B . 铁球 C . 柔软不易伸长的丝线 D . 粗棉线
（3）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是

A . 装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离 B . 让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径 C . 取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径 D . 测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（4）实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是

A . 摆球的质量偏大 B . 单摆振动的振幅偏小 C . 计算摆长时没有加上摆球的半径值 D . 将实际振动次数n次误记成（n+1）次．
（5）若单摆是一个秒摆，将此摆移到月球上，（g_月= $\text{[math]}$ g_地），其周期是．

某同学在做“在用单摆测量重力加速度”的实验中，实验装置如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．

（1）实验过程有两组同学分别用了图（b）（c）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为（选填“b”或“c”）悬挂方式较好。他通过多次实验后以摆场L为横坐标，T²为纵坐标，做出的T²--L图线，若该同学计算摆长的时候加的是小球的直径，则所化图线在图丙中是
（2）利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则单色光的波长为m；若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将（填“变大”、“变小”或“不变”)

①在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，有三位同学在用铁架台搭建好单摆后如下三图所示：其中悬挂最佳的是图

②摆球直径用游标卡尺进行测量，测量方法和游标刻度如下图所示，则摆球的直径是cm.

③在做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置．小明通过实验测得当地重力加速度为g=9.8 m/s² ，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示．设图中单摆向右摆动为正方向，g≈π² ，则下列选项正确的是（）

A．此单摆的振动频率是0.5 Hz

B．根据图乙可知开始计时摆球在 C点

C．图中P点向正方向振动

D．根据已知数据可以求得此单摆的摆长为1.0 m

在“利用单摆测重力加速度”实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到 $\text{[math]}$ 。只要测量出多组单摆摆长l和运动周期T，作出T² -l图象，就可求出当地重力加速度，理论上T² -l图象是一条过坐标原点直线。某同学在实验中，用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离l₀ ，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出T²-l图象，如图所示．

（1）在某次实验中，用秒表测出n次全振动的时间为如图所示，则秒表的读数为s.
（2）造成图象不过坐标原点的原因可能是（______）

A . 将l₀记为摆长l B . 摆球的振幅过小 C . 将（l_o+d）计为摆长l D . 摆球质量过大
（3）由图像求出重力加速度g=m/s²

某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。

（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是________；

A . 组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B . 组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C . 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D . 为了使单摆的周期大一些，应使摆线相距平衡位置有较大的角度
（2）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示，读出小球直径为d=cm；
（3）该同学用米尺测出悬线的长度为L，让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数为1、2、3……。当数到40时，停止计时，测得时间为t。改变悬线长度，多次测量，利用计算机作出了t²–L图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度g＝ m/s²。（取π²＝9.86，结果保留3位有效数字）

在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列措施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，应选用体积较大的 C . 多测几组数据，借助T ²－L图像求重力加速度g D . 为便于观察和计数，应在释放摆球的同时开始计时
（2）实验中，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.9610 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示。则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m（最后一空保留四位有效数字）。
（3）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像。这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______（填字母代号，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26）。

A . B . C . D .

在“用单摆测重力加速度”的实验中：

（1）从下列器材中选用最合适的（填写器材代号）。
A．小铁球

B．小塑料球

C.30 cm长的摆线

D．长100 cm的摆线

E．手表

F．秒表

G．米尺

H．铁架台
（2）某次测定单摆完成50次全振动的时间为99.8 s，单摆的周期为s。
（3）若在某次实验中，测得的g值偏小，可能的原因是（_____）。

A . 单摆振动过程中振幅有减小 B . 测摆长时，仅测了摆线长度 C . 测摆长时，将摆线长加了小球直径 D . 测周期时，把N次全振动误记为N+1

在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，

（1）下列说法正确的是____________

A . 摆球偏离平衡位置的角度越大越好 B . 摆球尽量选择质量大些的、体积小些的 C . 摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内 D . 单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中
（2）为了提高周期的测量精度，应该将摆球到达（填“最高点”或“平衡位置”）作为计时开始与停止的时刻比较好。
（3）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图所示，由此可知摆球的直径为mm。
（4）根据实验获得的T²一L图象如图所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为m/s²（保留三位有效数字）。

某实验小组欲通过单摆实验测定当地的重力加速度。实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测定小球的直径，由图可知小球的直径为mm；

（2）实验装置如下，实验小组共测定了7组摆长和周期平方的实验数据，如下表所示。

摆长l/cm	①90.00	②100.00	③110.00	④120.00	⑤130.00	⑥140.00	⑦150.00
周期平方T^2/s²	3.62	4.03	4.60	4.82	5.23	5.48	6.04

实验装置：

请在坐标纸上标出第四组数据，并作出l—T²的关系图像。

（3）由l—T²关系图像可知当地的重力加速度为m/s²（取π²=9.87，保留三位有效数字）。
（4）如果该实验小组测得的g值偏小，可能的原因是________。

A . 测摆线长时摆线拉得过紧 B . 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C . 开始计时，秒表过迟按下 D . 实验中误将49次全振动数为50次

在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，如图所示正确安装单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球经过（填“平衡位置”、或“最大位移处”或“任意位置”）时开始计时，并计数为“1”，当摆球第50次经过此位置停止计时。由秒表测得这段时间t=44.1s，则单摆的周期T=s。

（1）在“用单摆测量重力加速度”实验中，小李同学用20分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中利用如图甲所示装置，打点计时器由铁架台台面支撑，复夹起固定作用，将纸带贴着横杆沿竖直方向从静止开始释放。

①关于本实验的操作，下列说法正确的是。

A．先接通电源，再释放重物        B．重锤的质量可以不测量

C．打点计时器使用 $\text{[math]}$ 交流电    D．保证打点计时器两限位孔在同一竖直线上

②某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点， $\text{[math]}$ 是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为 $\text{[math]}$ ，该同学用毫米刻度尺测量O到 $\text{[math]}$ 各点的距离，并记录在图中（单位： $\text{[math]}$ ），计数点B瞬时速度大小为 $\text{[math]}$ （结果保留2位有效数字）；

③某同学根据正确的实验操作得到多组数据，画出了 $\text{[math]}$ 的图像，根据图像求出当地的重力加速度g，以下表达式正确的是。

A． $\text{[math]}$     B． $\text{[math]}$     C． $\text{[math]}$

用图示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。操作正确的是（）

A . 实验中应该在摆球摆动到最低点时开始计数 B . 组装单摆时，应该选用长度为30cm左右的细线 C . 组装单摆时，应该选用直径约为1.8cm的塑料球 D . 摆长测定后，摆动计数过程中摆线松动，对测量结果没影响

在用单摆测量重力加速度的实验中：

（1）用游标卡尺测量小钢球的直径，如图1所示，小球的直径为mm.
（2）某同学的如下实验操作中正确的是．
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放

②在摆球经过最低点时启动秒表计时

③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期

（3）下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据，利用数据，在如图2所示的坐标纸中描出l﹣T²图象.

摆长l（m）	0.4	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
周期T²（s²）	1.6	2.2	2.4	3.2	4.0	4.8

（4）利用图象，求得重力加速度g＝m/s²（结果保留三位有效数字）．

在“用单摆测定重力加速度”实验中：

（1）用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径 $\text{[math]}$ ，如图所示，则小球的直径 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 。
（2）下列做法正确的是___________。（填正确答案的标号）

A . 为减少误差应选用轻质小球 B . 记录摆球完成一次全振动的时间 C . 选用的细线应细、质量小，且不易伸长 D . 从摆球到达最高位置时开始计时
（3）实验时改变摆长，测出几组摆线长度为 $\text{[math]}$ 和对应的周期 $\text{[math]}$ 的数据作出 $\text{[math]}$ 图像。如图，利用图中给出的坐标求出重力加速度，其表达式 $\text{[math]}$ ，若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是。（用 $\text{[math]}$ 表示）

某实验小组用如图（a）所示装置测量重力加速度。将小球A和手机B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的软绳两端。打开手机B的phyphox软件，令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球A和手机B，通过phyphox软件测得手机的加速度随时间变化的图线如图（b），实验室提供的物理量有：小球A的质量 $\text{[math]}$ ，手机B的质量 $\text{[math]}$ ，当地实际重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）实验测得的重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。（结果保留两位有效数字）
（2）实验测得的重力加速度与实际重力加速度有明显差异，除实验中的偶然误差外，请写出一条可能产生这一结果的原因：。
（3）有同学提出本实验还可以研究机械能是否守恒，在小球A上方h高处安装光电门和配套的数字计时器。令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球A和手机B，数字计时器记录小球A通过光电门的时间t，除实验室提供的物理量外，还需要测量的物理量有（写出物理量的名称和符号），需要验证的原理式为（用实验室提供的物理量符号和测量的物理量符号表示）。

如图所示为用单摆测重力加速度的实验装置，下列说法正确的是（）

A . 测摆长时，摆线应接好摆球，使摆线处于自然下垂状态 B . 摆长等于摆线的长度加上摆球的直径 C . 测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时 D . 如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球

5 实验探究：用单摆测定重力加速度 知识点题库

5 实验探究：用单摆测定重力加速度知识点题库