2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--实验：用单摆测重力加速度.pdf

《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--实验：用单摆测重力加速度.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考物理一轮复习核心知识点提升--实验：用单摆测重力加速度.pdf（26页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、7.3实验：用单摆测重力加速度实验原理当摆角较小时，单摆做简谐运动，其运动周期为7=2，4，由此得到8=挈,因此，只要测出摆长/和振动周期幼 就可以求出当地的重力加速度g 的值.2.实验器材单摆，游标卡尺,毫米刻度尺，停表.3.实验过程(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，做成单摆.(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示.(3)用毫米刻度尺量出摆线长度I,用游标卡尺测出金属小球的直径，即得出金属小球半径r,计算出摆长/=/，+.(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5。)，然后放开金属小球

2、，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成3050次全振动所用的时间3 计算出单摆的振动周期r(5)根据单摆周期公式，计算当地的重力加速度.(6)改变摆长，重做几次实验.4.数据处理(1)公式法：利用丁=(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/对应的周期T,作/一P 的图像，由单摆周期公式得/=含7 2,图像应是一条过原点的直线，如图所示，求出图线的斜率左,即可利用求重力加速度.(1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定.单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5。.(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次

3、数.(4)应在小球自然下垂时用毫米刻度尺测量悬线长.(5)一般选用一米左右的细线.教材原型实验例题1.某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。C.单摆的振动周期T 和摆长/可用实验测定，由g=*可算出当地的重力加速度(2)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用的器材有。A.长度为1 0 c m 左右的细绳B.长度为1 0 0 c m 左右的细绳C.直径为1.8 c m 的钢球D.直径为1.8 c m 的木球E.最小刻度为1 mm的刻度尺F.停表、铁架台（3）进行以下必要的实验操作，请将横线部分内容补充完整。测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到 的距离；把此单摆从平衡位置拉开一个小角

4、度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆全振动30次（或 50次）的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期；适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期；根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。（4）该同学分别在北京和厦门两地做了此实验,比较准确地探究了单摆的周期T 与摆长/的关系，然后将这两组实验数据绘制成/-/图像，如图所示，在 北 京 测 得 的 实 验 结 果 对 应 的 图 线 是 （选填“A”或“B”）。【答案】C BCEF 摆球球心 B【解析】（1）1由单摆周期公式_ 4zr2/8=YT解得测出单摆的摆长/与周期T,可以求出重力加速度，但是重力加

5、速度与单摆的摆长和周期无关，C 正确，AB错误；故选C。（2）2为减小实验误差，应选择适当长些的细绳作摆线，摆线应选择B；为减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大而体积小的球作摆球，因此摆球应选择 C；实验需要测量摆长，需要用到刻度尺；实验需要测量单摆的周期，测周期需要停表，应把单摆固定在铁架台上。因此，需要的实验器材是BCEF。（3）3摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，测量单摆的摆长，应测量从摆线的悬点到摆球球心的距离。（4）根据图像的斜率图像的斜率越小，重力加速度越大，由于北京的重力加速度大于厦门的重力加速度，因此在北京所做实验作出的图像的斜率小于在厦门所做实验作出的r-i图像的斜率，因此

6、在北京测得的实验结果对应的图线是Bo用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 o （填选项前字母）A.长 度 为1m左右的细线，直径为2 cm左右的铁球B.长度为30 cm左右的细线，直径为2 cm左右的塑料球（2）选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （选填“乙”或者“丙”）所示的固定方式。（3）甲同学用游标卡尺测得摆球的直径为，用停表测得摆球完成N次全振动所用的时间为f,用刻度尺测得摆线长为/。，根据以上数据，可得到当地的重力加速度g为 o【答案】A 乙 4TN-(/O+)t2

7、【解析】（1）1 为减小空气阻力的影响，组装单摆时，应选择密度较大的铁球而不是塑料球，为减小周期测量误差，应选择长度为1m左右的细线作为摆线，故选A。（2）2 图丙方式单摆摆动过程中摆线容易松动，故应选择图乙方式。（3）3 根据单摆的周期公式六2 兀可得4后G国6QN4/(4+乡 4 乃 2 M 4 +某同学在实验室利用单摆测量当地的重力加速度。（1）他在组装单摆时，应选择U小钢球D摆线长约90cm（2）在摆球自然悬垂的状态下，用毫米刻度尺量取从悬点到摆球最顶端的长度/;用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图，则d=m m。（3）有一同学由单摆周期公式直接求得g 值偏小，则可能是A.测量悬线长度作

8、为摆长，没有加上摆球的半径B.把 N次全振动误计为（N +1）次全振动C.摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，使摆线变长【答案】D 1 8.8 A C【解析】(I)摆线选择长约1 m 的细绳，摆球选择体积小质量大的球。故选D o(2)2 1 0 分度游标卡尺的精确值为O mm,摆球的直径为d=1 8 m m +8 x 0.1 m m =1 8.8 m m。(3)3 根据T=2%A解得g A.测量悬线长度作为摆长，没有加上摆球的半径，使得摆长测量值偏小，则g 值偏小，A正确；B.据7 =(，N次全振动误计为(N +1)次全振动，则测得的周期变小，则g 值偏大，B错误；C.摆线上端未固定牢，摆动

9、过程中出现松动，使摆线变长，即摆长测量值偏小，则g 值偏小，C 正确。故选A C。(gQQQC陵验原理与误差分析例题2.某同学在“用单摆测定重力加速度的大小”的实验中进行了如下的操作：用游标尺测量摆球的直径如图，可读出摆球的直径为 c m.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长工2 3 cm 1 j ,31|I J J J 1.汕用停表测量单摆的周期，测定了 4 0 次全振动的时间如图所示，那么停表读数是 s.J6 H5 H(3)测量出多组周期八摆长L的数值后，画出了2 乙图线，此图线斜率的物理意义是A.gD券(4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通

10、过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小.A.偏大B.偏小C.不变D.都有可能【答案】(1)2.0 6 7 5.2 (3)C(4)C【解析】(1)用游标尺测量摆球的直径为2 c m+0.1 mmx 6=2.0 6 c m(2)停表读数是 1 mi n+1 5.2 s=7 5.2 s(3)根据T=2心,可 得 千 专y O O可知乎一L图像的斜率为二，故选C.O(4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长T=2六彳,可得胃=?)+乎图像的斜率不变，则由图线斜率得到的重力V O o O加速度与原来相比，其大小不变，故选C.在“用单摆测量重力加速度”实验中.(如图所示)98 I9910)

11、1甲 乙 丙 丁 (1)下 列 操 作 正 确 的 是.A.甲图：小球从偏离平衡位置6 0。开始摆动B.乙图：细线上端用铁夹子固定C.丙图：小球到达最高点时作为计时开始与终止的位置D.丁图：小球自由下垂时测量摆线的长度(2)某同学通过测量3 0 次全振动的时间来测定单摆的周期T,他在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，若同方向再次经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间3算出周期7=.其他操作步骤均正确.多次改变摆长时，他均按此方法记录多组数据，并绘制了 J2/,图像，则他绘制的图像可能重 力 加 速 度 将.（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】（1）BD（2）

12、D（3）偏大【解析】（1）摆线与竖直方向的夹角小于5。时，才可以认为小球的运动为简谐运动，故A 错误；细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长变化，故 B 正确；当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C 错误；实验时应该测量小球自由下垂时摆线的长度，故 D 正确.（2）根据丁=2个/|得，手，可知P 与L 成正比，V O o故 D 正确，A、B、C 错误.（3）实际的全振动次数为2 9,按 30次计算，则计算得到的周期测量值偏小，根据4冗 2 /g=笔 知，测得的重力加速度偏大.在“用单摆测量重力加速度的大小”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小 测量的示数如图所示，

13、则摆球直径4=cm,再测量摆线长/,则单摆摆长L=（用 小/表示）；（2）摆球摆动稳定后，当它到达低点”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加=1、2、3)，当 =6 0 时刚好停表.停止计时的停表如图所示，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);(用T、L表示),如果测量值小于真实值，可能原因是A.将摆球经过最低点的次数记少了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,并在坐标纸上画出了 2与 乙的关系图线，如图所示.由图线算出重力加速度的大小8=m/s

14、保留3 位有效数字，计算时冗2取9.86).TW5.0小 川 卅 川 州 川 川 川 川 川 川 惟4.0 二 二;二 二3.()口岫,曾,1,川即聊1阳口0n d0.80 0.90 1.00 1.10 1.2()【答案】(1)1.84 2+/(2)最低点 67.5 2.25(3)0 AC(4)9.86【解析】(1)摆球直径 d=L8 cm+0.1 mmx4=1.84 cm；单摆摆长L=g+l；(2)摆球摆动稳定后，当它到达最低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(=1、2、3.),当=6 0 时刚好停表.停止计时的停表读数为67.5 s,该单摆的周期为t 67.5 7=足

15、一s=2.25 s；2(3)根据T=2可得计算重力加速度测量值的表达式为8=智将摆球经过最低点的次数记少了，则计算周期T 偏大，则g测量值偏小，选项A正确；计时开始时，停表启动稍晚，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，选项 B错误；将摆线长当成了摆长，则 L偏小，则g测量值偏小，选项C正确；将摆线长和球的直径之和当成了摆长，则 L偏大，则g测量值偏大，选项D错误.(4)根据T=2n后可得7=平Z，由 图 像 可 知 攵=*=不 亦 君=4,解得g1gg 5 1.NU-U.oU例题3.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”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

16、正 确 的 是 (选填 甲 或“乙”)。10 11 12 13 14 151=(2)实验时，若摆球在重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 的变化图线如图丁所示，则 该 单 摆 的 周 期 为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，以及摆动幅度不变，改用直径是原小球直径0.5 倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将（选填“变大 不变 或 变小”），图丁中的小将（选填“变大”“不变”或“变小”（3）小明利用丙图的同一套装置分别在A、6 两

17、地进行多次实验，通过丁图发现 A 地的总是小于3 地的总则 A、B 两地的地理位置主要不同点可能是（写出一条即可）【答案】甲 2%变 小 变 小 g 不同【解析】（1）1游标卡尺测量小球直径时，要有外测量爪轻卡住被测量的小球，所以测量方法正确的是甲。（2）2小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从4时刻开始，再经过两次挡光完成一个周期，所以该单摆的周期为。3摆长为摆线长加上小球半径，小球直径变小，则摆长减小，由周期公式T=2万皆可知，改用直径是原小球直径0.5倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将变小。4小球直径变小，挡光时间变小，即图丁中的将变小。（3）5通过丁图发现A 地的总是小于

18、8 地的4,说明A 地的周期小，则 A、B两地的地理位置主要不同点可能是g 不同。甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是 oA.单摆偏离平衡位置的角度不能太大B.质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的C.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期（2）在测量周期时，摆球振动过程中悬点。处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值_ _ _ _ _ _ _ _ _ （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】A 偏小【解析

19、】（1）1 A.单摆偏离平衡位置的角度不能超过5。，故A正确；B.为减小空气阻力的影响，质量相同、体积不同的摆球，选用体积较小的，故 B错误；C.为减小时间的测量误差，应测量多次全振动的总时间，在计算求得单摆振动的周期，故 c错误。故选A o（2）2 根据单摆周期公式T =2 万 g 知重力加速度为g =皆 在 测量周期时，摆球振动过程中悬点。处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，即实际L变大，这将会导致所测重力加速度的数值比实际值偏小。如图甲，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，已知每根轻细线长度为4,两悬点间相距S。当小球通过光电门(平衡位(1)如图乙，用游标卡尺测得小球直径d

20、=mm。若计数器显示的计数次数为时，所用时间为3则 双 线 摆 的 振 动 周 期 八，双线摆的等效摆长L=。12 主 尺 cmI I I I I,1 ,1 I I,J 1 1 1J 1 1 1 1 I(2)如图丙，是根据实验测得多种不同摆0 游标尺 10乙长的振动周期，作出的“图像。图线的斜率为左，则当地的重力加速度g=丙【解析】(1)1由乙图可知油标尺的。刻度与主尺的某一刻度对准，所以小球直径为J=12.0mm2 双线摆的振动周期丁 _ f 2t1 n-d 3 双线摆的等效摆长2L =3Z+|（2）4 由 T =2无得=史必结合丙图可得g”47r2=攵解得g薪 嗝 境 线 合 摆 开 练的

21、实验，在把摆球悬挂好后，以 下 步 骤 正 确 的 是。A.悬挂好单摆后，用米尺量出摆线的长度，得摆长/B.把摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时把这次通过最低点记为第1次，接着一直数到摆球第6 0次通过最低点时,按停表停止计时，读出这段时间3算出单摆的周期7o UC.把所测得的/和T代入单摆周期公式算出g,并写入实验报告D.处理数据时，可以画T?一/图像，也可以画”图 像（2）下表是用单摆测定重力加速度的实验中获得的有关数据：摆长/m0.50.60.81.1周期r/s22.02.43.24.4利用上述数据，在下图的坐标系中描绘出AN图像。1.21.00.80.6

22、0.40.2利用图像，取=4.2弋时，1=m,重0 0.8 2.4 4.0 4.8力加速度gr/s2m/s2（结果保留3位有效数字）【答案】1.0 5 9.86【解析】(1)1 A.用游标卡尺测出摆球直径。，摆长为L +微，故A错误;B.按下停表开始计时，并且把这次过最低点记为第1 次，在时间/内，单摆经过了 59 个半周期，周期应为系 故 B错误；oU 1c.g 应测量多次，然后取g的平均值作为实验结果，故c错误；D.处理数据时，可以画-/图像也可以画出/-尸图像，但要注意两种图像的斜率不同，故 D正确。故选D。(2)由7=2飞 得g=9.86m/s22.实验课中，同学们用单摆测量当地的重力

23、加速度，实验装置如图1 所示。过程有两组同学分别用了图2.图3 的两种不同方式悬挂小钢球，你认为（选填“图2”或“图3”）悬挂方式较好；（2）在实验中，某同学用游标卡尺测量金属球的直径，结果如图4 所示，读出小球直径为 cm；（3）实验中，某同学测量5 种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图5 所示的坐标系中，图中各坐标点分别对应实验中5 种不同摆长的情况。由图像可知重力加速度8=m/s2；（结果保留2 位有效数字）（4）实验中，三位同学作图6出的72乙图线分别如图6 中的a、b、c 所示,其中a 和b 平行，。和 c 都过原点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度

24、的值。则相对于图线a 和 c,下列 分 析 正 确 的 是 （填选项前的字母）。A.出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次C.图线c 对应的g 值小于图线人对应的g 值【答案】图3 2.240 9.9 B【解析】（1）1单摆稳定摆动时，要求摆长不发生变化，用图2 方式悬挂时在小球摆动过程摆长会发生变化，图3 方式悬挂时，绳子末端固定，避免摆长发生变化，故图3 悬挂方式较好。（2）2根据游标卡尺读数规则，可读出小球直径为d=22mm+8 x 0.05mm=22.40mm=2.240cm（3）3根据单的周期公式7=2万变形得

25、4笈2T2=L可知T2L图像斜率为g%=至 由 图 5 可求得g4 0,Z=ps2/m=4.0s2/m 联立可得=n2=9.9m/s2（4）4A.若误将悬点到小球下端的距离记为摆长L,则应满足尸=江”-4）图线应与人平行且在。的下方，A 错误；B.实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，则图线c 的斜率偏小，图线c 符合题意，B 正确；C.由（3）解析可得，当地的重力加速度的表达式为g=冬 由 图 可知，图线c 对应的斜率左偏小，则图线c 对应的g 值大于图线。K对应的g 值，C 错误。故选B。3.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示：峰，2 3

26、4。I I I I IJ ,1 I|J JJ I （D 选用合适的器I。10 20图1图2材组装成单摆后，主要步骤如下：将单摆上端固定在铁架台上。让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆线长/,再利用游标卡尺测量摆球直径，测得示数如图2 所示，则 该 摆 球 的 直 径 =mm；。记录小球完成“次全振动所用的总时间。根据单摆周期公式计算重力加速度g 的大小。重力加速度测量值表达式g=（用/、八d 表示）。(2)为减小实验误差，多次改变摆长L,测量对应的单摆周期7,用多组实验数据绘制图像，如图3所示。由图可知重力加速度g=(用图中(3)实验室中有甲、乙两单摆，其振动图像为如图4所示的正弦曲线，则甲

27、、乙两单摆的摆长之比是【答案】2 0,7 5 g =2/（2/：d g =4；）1:4i 2-i【解析】(1)川根据游标卡尺读数规则，可读出该摆球的直径d=2 0 m m +1 5 x 0.0 5mm =2 0.7 5mm小球完成n次全振动所用的总时间f,则单摆的周期7 根据单摆周期公式nT=2%F L=l+g联立可得,重力加速度测量值表达式K 28=2后(2；d)前设)根据单摆周期公式7 =2dl可得=苑/则尸图像的斜率g%=g=与 乎 求 得重力加速度g=沪沪g kf T2-Tt-(3)4 由图4得=*=；根据单摆周期公式/乙 oS 乙可得在“用单摆测量重力加速度”的实验中:（1）为了利用

28、单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为A.2 0 c m 长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B.1 0 0 c m 长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C.1 0 0 c m 长的结实的细线、大木球、秒表、5 0 c m 量程的刻度尺、铁架台D.1 0 0 c m 长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）利用图方式测量单摆摆长/为 c m；（3）为了减小测量周期的误差，摆 球 应 在 经 过 最 （填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1.当计数为5 1时，所用的时间为，秒，则单摆周期为 秒；（4）某同学用一个铁锁代替小球做实验

29、。只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为4 和6 时单摆的周期工和心，则可得重力加速度g=（用测出的物理量表示）。【答案】B 9 1.6 0 低宗 4 H）【解析】（1）1 实验中应采用长1 m 左右，不能形变的细线，小球选用体积小质量大小的金属球；故选B。（2）2 刻度尺的最小刻度为1 m m,由图读出悬点到球心之间的距离为9 1.6 0 c m,则单摆摆长I为9 1.6 0 c m o（3）3 摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小，所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时。由题分析可知，单摆全振动的次数为N =2 5

30、周期为T 限（4）5 由T=2噂 可 得=4万（.T）T1-T；5.某同学设计利用如图甲所示装置“验证单摆的周期公式”,传感器固定在悬点。正下方，该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，计算机采集数据后得到光的强弱一时间图像如图乙所示。（1）在选择摆线与摆球时，最 好 选 择 下 列 组 合 中 的 （填字母序号）。A.短而粗的棉线，大而重的钢球B.细而长的棉线，小而重的钢球C.粗而长的皮筋，小而轻的塑料球（2）若从第1 次光最弱到第N次光最弱的时间为f,则该单摆的周期可表示为4 =（用N、t表不）o（3）该同学用游标卡尺测小球直径。如图丙所示

31、，则。=mm,用米尺测量知摆线长为3 重力加速度取g,用。、L、g表示单摆周期公式为岂=o在误差允许范围内若1=4,即可验证单摆周期公式正确。【答案】B急 1 0.5 0,严 了【解析】（1）1 为减小实验误差，摆线尽可能选择细些的，并且尽可能长一些但不能有弹性；摆球要尽量选择质量大些的，体积小些的。故选B。（2）2 当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，由题知，从第 1次光最弱到第N 次光最弱的时间为3 所以该单摆的周期可表示为1=磊（2）3 游标卡尺的主尺读数为lcm=10mm,游标读数为0.05x 10mm=0.50mm,所以D=1 Omm+0.50mm=10.50mm 4

32、由题可知，单摆的摆长为 =L+日则单摆的周期为n=21上 乡=万 俨*6.单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球构成单摆。（1）某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A 时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A 位置由静止运动到右侧最高点B 的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点。时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知)A.A 和 3 位置等高，说明摆球在运动O过程中机械能守恒B.摆

33、球在A 点的所受合力大小大于在3 点的合力C.摆球经过。点前后瞬间加速度大小不变D.摆球从A 点到。点的过程中重力做功的功率，等于摆球从。点到B 点的过程中克服重力做功的功率(2)甲乙两位同学利用如图所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系。(i)关于实验操作，下 列 说 法 正 确 的 是；A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大D.用刻度尺测量摆线的长度/,这就是单摆的摆长E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间3则单摆周期T=50f(ii)如

34、图所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径心 mm；高实验精度，在实验中可改变几次摆长/并测出相应的周期T,从而得出一组对应的/与丁的数据，并作出人图线，如图所示，图线上A、B两点的坐标分别 为（七，%）,（巧，上）,则可以得重力加速度g=（iv）本实验用-/图像可以计算重力加速度。乙发现计算得到的重力加速度值总是偏大，可 能 的 原 因 是;A.测摆长时，摆线拉得过紧B.误将29次全振动记数为30次C.将摆线长度当着摆长来计算D.摆动的偏角偏小E.摆球的质量偏大F.摆球的摆动成为圆锥摆（3）如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（）B.该单摆的摆长约为2mC.将该单摆从地球搬到月球上，共振曲

35、线振幅最大值所对应的横坐标将增大D.若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大【答案】A AB 18.5 4/上工 ABF A【解析】（1）1A.A 和 8 位置等高，机械能相等，说明摆球在运动过程中机械能守恒，故 A 正确；B.摆球在A 点的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，摆球的合力等于重力沿圆弧切线方向的分力，由于在A 点绳子偏离竖直方向的夹角小于在3 点偏离竖直方向的夹角，可知，在A 点重力沿圆弧切线方向的分力小于在 B 点重力沿圆弧切线方向的分力，故摆球在A 点的所受合力大小小于在B 点的合力，故 B 错误；C.摆球经过。点前后瞬间速度大小不变，半径变化，根据勺=

36、匕可知摆球经过。点前后瞬间加速度大小是变化的，故 C 错误；rD.摆球从A 点到。点与从。点到8 点的过程中重力做功相同，摆球从。点到 8 点运动过程中摆长变短，时间变小，重力做功功率变大，故 D 错误。故选A。（2）2A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故A 正确；B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的，以减小振动过程中的阻力影响，故 B正确；C.单摆摆动时摆角不超过5。，故C 错误；D.用刻度尺测量摆线的长度/,加小球的半径就是单摆的摆长，故 D 错误；E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间3则单摆周期7 故 E 错误。故选AB。摆球直径

37、为d-18mm+5x0.1 mm=18.5 mm4由周期公式T=2可得=仁Yg 47r则号=%二工可得4%x2-xg=4/根据单摆周期公式X2 X1g=A.测摆长时，摆线拉得过紧，使摆长测量值偏大，重力加速度测量值偏大，A 正确；B.误将29次全振动记数为30次，使得周期测量值偏小，重力加速度测量值偏大，B 正确；C.将摆线长度当着摆长来计算，使摆长测量值偏小，重力加速度测量值偏小，c 错误；D.摆动的偏角偏小，不影响重力加速度测量值，D 错误；E.摆球的质量偏大，不影响重力加速度测量值，E 错误；F.摆球的摆动成为圆锥摆，设摆线与竖直方向的夹角为。，有mg tan 0=mLsin 0 解得r =2 产?2 万 皆 可 知周期测量值偏小，重力加速度测量值偏大，F 正确。故选ABFo（3）6A.根据图像可知，0.5Hz即为此单摆的固有频率，所以固有周期为T=：=2s故 A 正确；B.根据单摆固有周期公式可知，则有T=2万 可得L=g解得摆长约为1 m,故B 错误；C.根据固有周期公式可知，从地球搬到月球上，重力加速度减小，固有周期增加，固有频率降低，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小，故 C 错误；D.根据固有周期公式可知，若摆长增加，固有周期增加，固有频率降低，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小，故D错误。故选A o