2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷：第八章实验九　用单摆测量重力加速度

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这是一份2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷：第八章实验九　用单摆测量重力加速度，共4页。

1．利用如图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验．

(1)实验室有如下器材可供选用：

A．长约1 m的细线

B．长约1 m的橡皮绳

C．直径约2 cm的均匀铁球

D．直径约5 cm的均匀木球

E．秒表

F．时钟

G．10分度的游标卡尺

H．最小刻度为毫米的米尺

用了米尺后，还需要从上述器材中选择________(填写器材前面的字母)．

(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图乙所示，读出小球直径的值为________ mm.

(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为L.小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t，请写出重力加速度的表达式g＝________________.(用L、d、n、t表示)

(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是______________________________________(写出一条即可)．

2．在“用单摆测量重力加速度”的实验中．

(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d＝________ cm，再测量摆线长为l，则单摆摆长L＝________(用d、l表示)；

(2)摆球摆动稳定后，当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动停表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n＝1、2、3、…)，当n＝60时刚好停止计时．此时的停表如图所示，其读数为____________ s，该单摆的周期为T＝________ s(周期要求保留三位有效数字)；

(3)计算重力加速度测量值的表达式为g＝__________(用T、L表示)，如果测量值小于真实值，原因可能是________；

A．将摆球经过最低点的次数n记少了

B．计时开始时，停表启动稍晚

C．将摆线长当成了摆长

D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长

(4)正确测量不同摆长L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示．由图线算出重力加速度的大小g＝__________ m/s2(保留3位有效数字，计算时π2取9.86)．

3．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图像如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到摆球顶点的绳长不变，改用直径是原摆球直径2倍的另一摆球进行实验，则该单摆的周期将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．

4．某同学用图(a)所示的沙漏摆研究单摆的运动规律．实验中，木板沿图示O′O方向移动，根据漏在板上的沙描出了如图(b)所示的图形，然后分别沿中心线OO′和沙漏摆摆动方向建立直角坐标系，并测得图(b)中Oa＝ab＝bc＝cd＝s，则：

(1)该同学认为此图像经过适当处理可看成单摆的振动图像，则其横坐标表示的物理量应为____________________；

(2)若该同学利用计时器测得沙漏摆的周期为T，则木板移动的速度表达式为v＝________；

(3)该同学利用该装置测定当地的重力加速度，他认为只有少量沙子漏出时，沙漏重心的变化可忽略不计，但是重心位置不确定，于是测量了摆线的长度L，如果此时他直接利用单摆周期公式计算重力加速度，则得到的重力加速度值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)，若要避免由于摆长无法准确测量产生的误差，则可通过改变沙漏摆的摆线长L，测出对应的周期T，并绘制________图像，根据图像的斜率可求得重力加速度，此时____________________________表示沙漏摆的重心到摆线下端的距离．