某學校的物理實驗興趣小組利用單擺和一個深度未知的小筒設計了如下實驗來測量當?shù)氐闹亓铀俣燃靶⊥采疃�。將組裝好的單擺豎直懸掛于開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，用毫米刻度尺測出筒外懸線的長度l，然后將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不能碰到筒壁，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸．l為橫軸作出函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭。

    

（1）在這個實驗中，應該選用下列哪些材料組成單擺（     ）

A.長約1米的細線       B.長約1米的細鐵絲     C.長約1米的橡皮條   

D.長約0.2米的細絲線    E.直徑約為5厘米的鋼球   F.直徑約為5厘米的泡沫塑料球  G.直徑約為1厘米的鋼球  H.直徑約為1厘米的塑料球

（2）如果實驗中所得到的T2 —l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的_____；

（3）由圖象可知，小筒的深度h ＝ ________m；當?shù)豨 ＝ _____________m / s2。(g值保留3位有效數(shù)字)

（4）請你幫助該實驗小組分析一下，g值偏小的主要原因是_______________________。

 

【答案】

（1）AG     (2)a        (3)0.3m 9.62或9.76

（4）l的測量應該是筒外懸線到小球中心的距離

【解析】

試題分析：（1）在選擇擺線時要選擇細、輕、無彈性的細線，長度大約1m左右（2）在實驗過程中擺長應該為擺線的長度與小球半徑之和，由單擺運動的周期公式，可知當l=0時周期不為零，圖像為a圖（3）由（2）的分析可以確定，筒的深度為0．30m，a圖象的斜率為，所以當?shù)氐闹亓铀俣葹?．86m/s2．

（4）實驗過程中擺線的真是擺長為筒外懸線到小球中心的距離，所以實驗中的擺長偏大，所測量出來的重力加速度偏小

考點：考查利用單擺運動測量重力加速度

點評：本題實驗對擺線和小球的要求一定要牢記，對單擺運動的周期公式要理解并記憶，乙圖中三條直線產(chǎn)生的原因都要能夠做出判斷，能夠應用數(shù)學方法回答一些問題，所以本實驗考查知識點較多，掌握起來覺得會非常零散，難度中等

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某學校的物理實驗興趣小組利用單擺和一個深度未知的小筒設計了如下實驗來測量當?shù)氐闹亓铀俣燃靶⊥采疃龋畬⒔M裝好的單擺豎直懸掛于開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，用毫米刻度尺測出筒外懸線的長度l，然后將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不能碰到筒壁，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸．l為橫軸作出函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭．
（1）在這個實驗中，應該選用下列哪些材料組成單擺
AG
AG

A．長約1米的細線； B．長約1米的細鐵絲；  C．長約1米的橡皮條
D．長約0.2米的細絲線    E．直徑約為5厘米的鋼球   F．直徑約為5厘米的泡沫塑料球  G．直徑約為1厘米的鋼球  H．直徑約為1厘米的塑料球
（2）如果實驗中所得到的T2-l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的
a
a
；
（3）由圖象可知，小筒的深度h=
0.3
0.3
m；當?shù)豨=
9.62
9.62
m/s2．（g值保留3位有效數(shù)字）
（4）請你幫助該實驗小組分析一下，g值偏小的主要原因是
l的測量應該是筒外懸線到小球中心的距離
l的測量應該是筒外懸線到小球中心的距離
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（一）某學校物理興趣小組，利用光控實驗板進行了“探究自由落體的下落高度與速度之間的關系”的實驗，光控實驗板上有帶刻度的豎直板、小球、光控門和配套的速度顯示器，速度顯示器能顯示出小球通過光控門的速度．現(xiàn)通過測出小球經(jīng)過光控門時每次的速度來進行探究．另配有器材：多功能電源、連接導線、重垂線、鐵架臺等．實驗步驟如下：
①如圖甲所示，將光控板豎直固定，連好電路；
②在光控實驗板的合適位置A處固定好小球及光控門B，并測出兩者距離h1；
③接通光控電源，使小球從A處由靜止釋放，讀出小球通過B時的速度值vB1；
④其它條件不變，調節(jié)光控門B的位置，測出h2、h3…，讀出對應的vB2、vB3…．
⑤將數(shù)據(jù)記錄在Excel軟件工作薄中，利用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組探究，得出結論．

在數(shù)據(jù)分析過程中，小組同學先得出了vB-h圖象，繼而又得出vB2-h圖象，如圖丙、丁所示：
請根據(jù)圖象回答下列問題：
（1）小明同學在得出vB-h圖象后，為什么還要作出vB2-h圖象？
先作出的vB-h圖象，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB與h關系，進而考慮vB2-h圖象，從而找出vB2-h之間的線性關系．
先作出的vB-h圖象，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB與h關系，進而考慮vB2-h圖象，從而找出vB2-h之間的線性關系．

（2）若小球下落過程機械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(shù)據(jù)處理，你能否得出重力加速度g，如果能，請簡述方法．
能，根據(jù)需要驗證的方程mgh=
1
2
mv2根據(jù)數(shù)學v2-h得圖象的斜率k=2g，所以g=
1
2
k
能，根據(jù)需要驗證的方程mgh=
1
2
mv2根據(jù)數(shù)學v2-h得圖象的斜率k=2g，所以g=
1
2
k
．
（二）．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下：
計數(shù)點序號 1 2 3 4 5 6
計數(shù)點對應的時刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通過計數(shù)點時的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
為了算出加速度，合理的方法是
C
C

A．根據(jù)任意兩個計數(shù)點的速度，用公式a=
△v
△t
算出加速度
B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，量出其傾角α，由公式a=tan α算出加速度
C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，由圖線上間隔較遠的兩點所對應的速度，用公式a=
△v
△t
算出加速度
D．依次算出通過連續(xù)兩個計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某物理興趣小組利用學校的數(shù)字實驗室設計了一個測量小車瞬時速度的實驗．設計的實驗裝置如圖1所示．將長直木板B支成斜面，小車C的前端固定擋光片P，光電門G固定在木板的側面A處，讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計時器（未畫出）記錄擋光片通過光電門時擋光的時間△t．興趣小組共準備了寬度△x不同的五塊擋光片，分別做了五次實驗（每次實驗時擋光片的前沿均與小車的前端對齊），并計算出各次擋光片通過光電門的平均速度
.
v
（
.
v
=
△x
△t
）．記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：
實驗順序 △x（cm） △t（ms）
.
v
（m/s）
1 2 50.5 0.396
2 4 95.0 0.421
3 6 137.5 0.436
4 8 174.5 0.459
5 10 212.0 0.472
完成下列作圖和填空：
（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在如圖2給出的坐標紙上畫出
.
v
-△t圖線；
（2）由所畫出的
.
v
-△t圖線，得出小車的加速度大小為
 
m/s2；
（3）由所畫出的
.
v
-△t圖線，得出小車前端過A處的瞬時速度大小為
 
m/s．
（以上兩空均保留3位有效數(shù)字）
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科目：高中物理 來源：2012-2013學年河南安陽一中高二（奧賽班）第二次階段考試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

某學校的物理實驗興趣小組利用單擺和一個深度未知的小筒設計了如下實驗來測量當?shù)氐闹亓铀俣燃靶⊥采疃�。將組裝好的單擺豎直懸掛于開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，用毫米刻度尺測出筒外懸線的長度l，然后將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不能碰到筒壁，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸．l為橫軸作出函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭。
    
（1）在這個實驗中，應該選用下列哪些材料組成單擺（    ）

A．長約1米的細線
B．長約1米的細鐵絲
C．長約1米的橡皮條
D．長約0.2米的細絲線
E.直徑約為5厘米的鋼球
F.直徑約為5厘米的泡沫塑料球
G.直徑約為1厘米的鋼球
H.直徑約為1厘米的塑料球
（2）如果實驗中所得到的T2—l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的_____；
（3）由圖象可知，小筒的深度h ＝ ________m；當?shù)豨 ＝ _____________m / s2。(g值保留3位有效數(shù)字)
（4）請你幫助該實驗小組分析一下，g值偏小的主要原因是_______________________。

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