第4節(jié)科學(xué)測量：用單擺測量重力加速度 同步練習(xí)（含答案）

PAGE第1頁，共1頁2021-2022學(xué)年魯科版（2019）選擇性必修第一冊第二章第4節(jié)科學(xué)測量：用單擺測量重力加速度過關(guān)演練一、單選題1．有兩位同學(xué)利用假期分別參觀了位于哈爾濱市的“哈爾濱工業(yè)大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他們各自利用那里實(shí)驗(yàn)室中的DIS系統(tǒng)探究了單擺周期T和擺長L的關(guān)系。然后通過微信交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并用計(jì)算機(jī)繪制了如圖甲所示的圖像。另外，去“復(fù)旦大學(xué)”做研究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了他實(shí)驗(yàn)用的a、b兩個(gè)擺球的振動(dòng)圖像，如圖乙所示。下列說法正確的是：（）A．甲圖中“復(fù)旦大學(xué)”的同學(xué)所測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是BB．甲圖中圖線的斜率表示對應(yīng)所在位置的重力加速度的倒數(shù)C．由乙圖可知，a、b兩擺球振動(dòng)頻率之比為3∶2D．由乙圖可知，時(shí)b球振動(dòng)方向沿y軸正方向2．關(guān)于單擺，下列說法正確的是（）A．?dāng)[球受到的回復(fù)力方向總是指向平衡位置，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，合力為零B．如果有兩個(gè)大小相同的帶孔塑料球和帶孔鐵球，任選一個(gè)即可C．將單擺的擺角從4°改為2°，單擺的周期變小D．在用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，若擺長值忘記加擺球半徑，則測量值偏小3．在“用單擺測量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)中，擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球每次經(jīng)過最低點(diǎn)的次數(shù)n（n=1、2、3...），當(dāng)數(shù)到n=40時(shí)剛好停表，此時(shí)秒表讀數(shù)為t。則該單擺的周期為（）A． B． C． D．4．某同學(xué)為了估算地球的質(zhì)量，用擺長為L的單擺做小振幅擺動(dòng)，測得周期為T，若地球半徑為r，則地球質(zhì)量為（

）A． B． C． D．5．在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出周期（T）的平方和擺長（L）的T2-L圖線，可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)做出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對于圖線b，下列分析正確的是（）A．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值B．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將51次全振動(dòng)記為50次C．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球上端的距離記為擺長LD．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L6．在一次做“探究單擺周期T與擺長L的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，在測量單擺周期時(shí)，擺球通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記數(shù)為0次，則到擺球第N次通過最低點(diǎn)所用時(shí)間為t，擺線長度為l，某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A．?dāng)[球直徑 B．單擺周期的平方（）與擺線長度l成正比。C．當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?D．當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?．在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，小華根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的L-T2圖線如圖所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椋ǎ〢．9.86m/s2 B．9.91m/s2C．9.95m/s2 D．10.0m/s28．在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測出擺長和次全振動(dòng)的時(shí)間，從而測定重力加速度。若測出的值偏小，則可能的原因是（）A．?dāng)[球質(zhì)量偏大B．把次全振動(dòng)記錄為次C．將從懸點(diǎn)到擺球上端的長度當(dāng)作擺長D．將從懸點(diǎn)到擺球下端的長度當(dāng)作擺長9．某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果測得的g值偏小，可能的原因是（）A．將擺線長加球的直徑當(dāng)作擺長B．實(shí)驗(yàn)中誤將31次全振動(dòng)計(jì)為30次全振動(dòng)C．結(jié)束計(jì)時(shí)時(shí)，提前按秒表D．小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)10．在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出周期（T）的平方和擺長（L）的T2-L圖線，可以求出重力加速度g。已知兩位同學(xué)做出的T2-L圖線如圖中的a、b所示，其中a和b平行，圖線a對應(yīng)的g值很接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。相對于圖線a，關(guān)于圖線b的分析正確的是（）A．可能是誤將繩長記為擺長LB．可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長LC．可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次D．根據(jù)圖線b不能準(zhǔn)確測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣榷?、多選題11．某實(shí)驗(yàn)小組成員在進(jìn)行單擺實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（）A．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為B．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并釋放擺球，在擺球經(jīng)過平衡位置的同時(shí)開始計(jì)時(shí)C．某同學(xué)建立圖像并利用圖像的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，處理完?shù)據(jù)后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在計(jì)算擺長時(shí)誤將擺球直徑當(dāng)成半徑代入計(jì)算，即，這不影響重力加速度的求解D．如果把擺搬去海拔6000米的高原，擺的周期將變大12．以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述中，正確的是_________A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振B．交警通過發(fā)射超聲波測量車上是利用了波的多普勒效應(yīng)C．變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D．狹義相對論認(rèn)為，在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運(yùn)動(dòng)無關(guān)E．在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測量n次全振動(dòng)的總時(shí)間時(shí)，計(jì)時(shí)的起始位置應(yīng)選在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)為宜13．在“用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是（）A．應(yīng)選擇伸縮性小、盡可能長的細(xì)線做擺線B．用刻度尺測出細(xì)線的長度并記為擺長C．在小偏角下讓小球在豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．測量擺球周期時(shí)，應(yīng)選擇擺球經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測量50次全振動(dòng)的時(shí)間，則單擺的周期E．多次改變擺線的長度，測量對應(yīng)的周期，作圖象，得到圖象的斜率值約為414．在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是（

）A．適當(dāng)加長擺線B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較小的C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，單擺偏離平衡位置的角度越大越好D．當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動(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15．在用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，下面說法中正確的是（）A．如果有兩個(gè)大小相同的帶孔塑料球和帶孔鐵球可供選擇，應(yīng)選用鐵球B．測量單擺周期時(shí)，應(yīng)從擺球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)C．若細(xì)繩的質(zhì)量不可忽略，實(shí)驗(yàn)中測得的重力加速度值較真實(shí)值偏大D．將全振動(dòng)次數(shù)n誤記為，測得的重力加速度值較真實(shí)值偏大三、實(shí)驗(yàn)題16．某小組同學(xué)做了“用單擺測量重力加速度”實(shí)驗(yàn)后，為進(jìn)一步探究，將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿。通過查資料得知，這樣做成的“復(fù)擺”做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期，式中為由該擺決定的常量，m為擺的質(zhì)量，g為重力加速度，r為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖（a），實(shí)驗(yàn)時(shí)在桿上不同位置打上多個(gè)小孔，讓光滑水平軸穿過其中一個(gè)小孔，使桿做簡諧運(yùn)動(dòng)，測量并記錄r和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期T；然后讓軸穿過不同位置的孔重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表，并測得擺的質(zhì)量。0.450.400.350.300.250.2002.112.142.202.302.432.64(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖（b）所示的擬合直線，圖中縱軸表示_____。(2)的國際單位制單位為______，由擬合直線得到的值為______（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。(3)若擺的質(zhì)量測量值偏大，重力加速度g的測量值_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。17．某物理課外小組研究“用單擺測量重力加速度”實(shí)驗(yàn)，他們測出不同的擺長l所對應(yīng)的周期T，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)：(1)甲同學(xué)以l為橫軸、為縱軸作出了圖像，若他測得的圖像的斜率為k，則測得的重力加速度_____。若甲同學(xué)測擺長時(shí)，忘記測擺球的半徑，則他用圖像法求得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“準(zhǔn)確”）。(2)乙同學(xué)根據(jù)公式得，將所測得的數(shù)據(jù)代入計(jì)算重力加速度，若乙同學(xué)測擺長時(shí)，也忘記了測擺球的半徑，則他測得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“準(zhǔn)確”）。

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