2025版高考物理全程一轮复习专题练习第八章机械振动与机械波实验九用单摆测量重力加速度的大小

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1.知道利用单摆测量重力加速度的原理．
2．掌握利用单摆测量重力加速度的方法．
一、实验思路与操作
二、数据处理
1．公式法：利用T＝求出周期，算出三次测得的周期的平均值，然后利用公式g＝求重力加速度．
2.
图像法：根据测出的一系列摆长l对应的周期T，作l - T2的图像，由单摆周期公式得l＝T2，图像应是一条过原点的直线，如图所示，求出图线的斜率k，即可利用g＝4π2k，求重力加速度．
注意事项
(1)选用一米左右的细线．
(2)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证顶点固定．
(3)小球在同一竖直面内摆动，且摆角小于5°.
(4)选择在摆球摆到平衡位置处开始计时，并数准全振动的次数．
(5)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长l′，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r，则摆长l＝l′＋r.
考点一 教材原型实验
例 1[2024·广东东莞校联考模拟]实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验．
(1)下列最合理的装置是__________．
(2)为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有__________．
A．测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长
B．在摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动
C.摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大
D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时
(3)某同学课后尝试在家里做用单摆测量重力加速度的实验．由于没有合适的摆球，于是他找到了一块鸡蛋大小、外形不规则的大理石块代替小球进行实验．如图1所示，实验过程中他先将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点．然后利用刻度尺测出OM间细线的长度l作为摆长，利用手机的秒表功能测出石块做简谐运动的周期T.在测出几组不同摆长l对应的周期T的数值后，他作出的T2-l图像如图2所示．
①该图像的斜率为__________．
A．g B． C． D．
②由此得出重力加速度的测量值为________________m/s2(π取3.14，计算结果保留三位有效数字)．
(4)实验中，该同学测量摆长使用绳长，而非悬点到石块重心之间的距离，这对重力加速度测量结果的影响：测量值__________真实值(填“>”“＝”或“