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2020年高考物理实验专项复习:《用单摆测定重力加速度》(解析版)

来源:用户分享 时间:2025/8/26 6:06:58 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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C、减小空气阻力的影响,选择密度较大的实心金属小球作为摆球,故C正确; D、用停表测量周期时,应从球到达平衡位置开始计时,这样误差小一些,故D错误; 故选:BC;

(2)由单摆周期公式有:??=2??√ ??

可知与物体的质量无关,而是与重力加速度运动,因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大。故A正确,BC错误 故选:A

故答案为:(1)????;(2)??

(1)解答本题应了解单摆测定重力加速度的原理:单摆的周期公式,还要知道:摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动;为减小空气阻力的影响,摆球的直径应远小于摆线的长度,选择密度较大的实心金属小球作为摆球。摆长等于摆线的长度加上摆球的半径。 (2)根据单摆周期公式求出图象的函数表达式,然后判断即可。

简谐运动是一种理想的运动模型,单摆只有在摆角很小,空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动,要知道影响实验结论的因素。根据单摆的周期公式分析图象的意义。

??

12.【答案】电火花 BC

(1)电火花由于没有振针和纸带接触,【解析】解:故运动中所受阻力较小,故选电火花打点计时器; (2)考察计时器的使用:电火花计时器工作电压为交流220V,故A错误。应先接通电源,再释放重物,故D错误。 故选:BC

故答案为:(1)电火花

(2)?? ??

打点计时器用的是交流电压,用打点计时器做实验时,实验步骤要求先接通电源,让打点计时器正常工作后,释放纸带;

题是利用自由落体运动测定重力加速度。注意打点计时器的使用方法,能熟练根据匀变速直线运动的公式求解速度和加速度等物理量,要知道实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用对实验结果的影响。

13.【答案】A 9.87

【解析】解:(1)图象不通过坐标原点,将图象向右平移1cm就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小1cm,故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径;将??0记为摆长l; 故选:A

(2)由??=2??√可得:??2=??由数学知识得:

4??2??

4

??

4??2??

4??2??

??,则??2???图象的斜率等于

=0.01+0.99=4,

解得:??=??2=9.87??/??2; 故答案为:A;9.87.

根据实验注意事项与实验原理分析实验误差.由单摆周期公式变形,得到??2与L的关系式,分析图象斜率的意义,求解g.

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本题关键明确实验原理;通过图象的平移得到摆长偏小1cm,得到误差来源;通过图象的函数表达式得到斜率的物理意义.

4??24??2

9.6 等于 ????

14.【答案】

【解析】解:(1)??2???图线如图所示。 (2)图线的斜率??=??2=

4??2??

4??2????

2???2??21

??2???1

.根据??=2??√得,

??

4??2??

??

,则图线的斜率??=,解得??=

4.10?2.45

(3)图线的斜率??=1.00?0.60=4.125,则??=

4??2??

=

4×3.1424.125

≈9.6??/??2。

??+????

(4)根据??=2??√

得,??2=

4??2????

+

4??2????

,图线的斜率??=

4??2??

,则??=

4??2??

,若测量摆长L时未包括

摆球的半径,求得的g值将等于包含摆球半径的情况下求得的g值。 故答案为:(1)如图所示,(2)??

2???2??212???1

4??2??

,(3)9.6,(4)等于。

(1)描点作图,作出??2???图线。

(2)根据数学知识求出图线的斜率,根据单摆的周期公式得出??2与L的关系式,从而得出重力加速度与图线斜率的关系。

(3)根据图线的斜率求出重力加速度。

(4)根据单摆的周期公式得出??2与L的关系式,通过关系式,结合斜率分析判断g值会如何变化。 解决本题的关键掌握单摆的周期公式,并能灵活运用,对于图线问题,一般的解题思路是得出物理量间的关系式,再结合斜率进行求解。

15.【答案】质量比细线大得多,直径比细线长度小的多 摆长少了球半径 最大摆角不超过5?? 等

于 大于

【解析】解:(1)实验中选用的摆球应符合的条件是质量比细线大得多,直径比细线长度小的多。 (2)摆长是悬点到摆球中心的距离,不是摆线的长度,在实验中摆长少了摆球的半径。

单摆在摆角较小时,才可以看成是简谐运动,所以实验时,摆角不能太大,最大摆角不超过5度。 (3)根据单摆的周期公式??=2??√得,??=

??

??

2

4??2????

4??2??

,图线的斜率??=。

①图线a与图线b平行,则斜率相等,可知对应的g值相等。

②图线c的斜率小于图线b的斜率,则图线c对应的g值大于图线b对应的g值。 故答案为:(1)质量比细线大得多,直径比细线长度小的多。 (2)摆长少了球半径;最大摆角不超过5??。 (3)等于;大于。

(1、2)根据实验的原理和注意事项确定操作中的错误步骤和摆球应符合的条件。 (3)根据单摆的周期公式得出??2与L的关系式,结合图线的斜率比较重力加速度的大小。

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解决本题的关键知道实验的原理和注意事项,掌握单摆的周期公式,对于图线问题,一般的解题思路是得出物理量的关系式,结合图线斜率或截距分析判断。

第15页,共15页

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