（測(cè)控導(dǎo)航）高考物理一輪 第十一章《振動(dòng)和波 光學(xué)》第2課時(shí)基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版.doc

第課時(shí)實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)定重力加速度 1.在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,有人提出以下幾點(diǎn)建議,其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度不利的是(d)a.適當(dāng)加長(zhǎng)擺線b.質(zhì)量相同、體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較小的c.單擺偏離平衡位置的角度不能太大d.當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí),用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期解析:當(dāng)適當(dāng)加長(zhǎng)擺線時(shí),單擺的周期將增大,故可以減小周期測(cè)量的相對(duì)誤差,選項(xiàng)a正確;質(zhì)量相同,體積越大的擺球,所受的阻力對(duì)其做單擺運(yùn)動(dòng)影響越大,選項(xiàng)b正確;單擺偏離平衡位置的角度不能太大,選項(xiàng)c正確;選項(xiàng)d中,會(huì)增大周期測(cè)量的誤差,選項(xiàng)d錯(cuò)誤.2.(2012北京海淀區(qū)測(cè)試)某同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得的重力加速度數(shù)值明顯大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值.造成這一情況的可能原因是(b)a.測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),把懸掛狀態(tài)的擺線長(zhǎng)當(dāng)成擺長(zhǎng)b.測(cè)量周期時(shí),當(dāng)擺球通過(guò)平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,此后擺球第30次通過(guò)平衡位置時(shí)制動(dòng)秒表,讀出經(jīng)歷的時(shí)間為t,并由計(jì)算式t=t30求得周期c.開(kāi)始擺動(dòng)時(shí)振幅過(guò)小d.所用擺球的質(zhì)量過(guò)大解析:由t=2lg得g=42t2l,g值偏大說(shuō)明l偏大或t偏小.把懸掛狀態(tài)的擺線長(zhǎng)當(dāng)成擺長(zhǎng),會(huì)使l偏小,g值偏小,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;擺球第30次通過(guò)平衡位置時(shí),實(shí)際上共完成15次全振動(dòng),周期t=t15,誤認(rèn)為30次全振動(dòng),t變小引起g值明顯偏大,選項(xiàng)b正確;單擺周期與振幅和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān),選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤.分析g的測(cè)量值偏大或偏小的原因時(shí),關(guān)鍵結(jié)合公式g=42lt2及測(cè)量步驟分析.3.(2012石家莊月考)石巖同學(xué)利用單擺測(cè)重力加速度,他用分度值為毫米的直尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為89.40 cm,用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑如圖(甲)所示,讀數(shù)為.則該單擺的擺長(zhǎng)為 cm.用停表記錄單擺做30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖(乙)所示,則停表讀數(shù)為 s,如果測(cè)得的g值偏大,可能的原因是(填序號(hào)).a.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)用的是擺球的直徑b.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),停表晚按下c.擺線上端未牢固系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加d.實(shí)驗(yàn)中誤將30次全振動(dòng)記為31次解析:題圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為2 cm+100.05 mm=2.050 cm,擺長(zhǎng)為l=l+d2=(89.40+1.025) cm=90.425 cm;停表的讀數(shù)為57.0 s;因g=42(l+d/2)t2=42n2lt2,如果測(cè)得的g值偏大,可能是因?yàn)閘,n偏大,t偏小,選項(xiàng)a、b、d正確.答案:2.050 cm90.42557.0abd4.(2013德陽(yáng)模擬)有位同學(xué)想知道家中一把小鐵鎖的重心位置,做了如下實(shí)驗(yàn):把一根輕細(xì)線的一端系在小鐵鎖上,將其懸掛起來(lái),如圖(甲)所示,近似將其當(dāng)作單擺處理.先用米尺量出懸點(diǎn)到小鐵鎖下端的距離l,然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個(gè)小角度由靜止釋放,測(cè)出其30次全振動(dòng)的時(shí)間,算出振動(dòng)周期t.多次改變懸線長(zhǎng)并重復(fù)上面操作,得到多組l、t的數(shù)據(jù),作出lt2圖像如圖(乙)所示.則可知小鐵鎖的重心到其下端的距離為cm;同時(shí)可測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮閙/s2.解析:設(shè)鐵鎖的重心到其下端的距離為d,則t=2l-dg,化簡(jiǎn)整理得l=d+g42t2,所以lt2圖像在縱軸上的截距為d,其斜率為g42,結(jié)合題圖可知,d=1.0 cm,g42=0.19m0.8s20.24 m/s2,g9.5 m/s2,所以小鐵鎖的重心到其下端的距離為1.0 cm;同時(shí)可測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.5 m/s2.答案:1.09.55.(2012年天津卷)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素.(1)他組裝單擺時(shí),在擺線上端的懸點(diǎn)處,用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示.這樣做的目的是(填字母代號(hào)).a.保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變b.可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確c.需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)d.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度l=0.999 0 m,再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,結(jié)果如圖所示,則該擺球的直徑為 mm,單擺擺長(zhǎng)為 m.(3)下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程,圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始,a、b、c均為30次全振動(dòng)的圖像,已知sin 5=0.087,sin 15=0.26,這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是(填字母代號(hào)).解析:(1)橡皮的作用是使擺線擺動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)位置不變,從而保證擺長(zhǎng)不變,同時(shí)又便于調(diào)節(jié)擺長(zhǎng),選項(xiàng)a、c正確;(2)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得擺球直徑為d=12 mm+0.1 mm0=12.0 mm,則單擺擺長(zhǎng)為l0=l-d/2=0.993 0 m(注意統(tǒng)一單位);