新高考物理一轮复习跟踪练习专题10.3 本专题实验（原卷版）.docVIP

专题10.3本专题实验【练】

1．（2022·上海嘉定·二模）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学测得悬线的长度为SKIPIF10，摆球的直径为SKIPIF10，则该单摆的摆长为_________。若实验时，摆线上端未牢固地系于悬点，量好摆长后摆动中出现松动，则测得的重力加速度数值将_________（填“偏小”、“偏大”或者“不变”）。

2．（2022·北京八十中模拟预测）某研究性学习小组在进行“用单摆测量重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于SKIPIF10。在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第SKIPIF10次经过最低点所用的时间为SKIPIF10。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为SKIPIF10，再用螺旋测微器测得摆球的直径为SKIPIF10（读数如图乙所示）。

①从图乙可知，摆球的直径为SKIPIF10_________SKIPIF10。

②小组某同学认为单摆周期为SKIPIF10，你认为是否正确_________。（A．正确；B．不正确）

③用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式SKIPIF10_________。

④在测量时，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比_________（填偏大、偏小、不变），说明理由___________。

3．（2022·上海松江·二模）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”、“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绳下端的距离。

4．（2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时：

（1）如果他测得的g值偏小，可能的原因是_______。

A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大

B．开始计时时，秒表过迟按下

C．实验中误将49次全振动数次数记为50次

（2）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与SKIPIF10的数据如图1所示，再以l为横坐标，T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=_______。（用k表示）

（3）同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像（如图2），由图可知，两单摆摆长之比SKIPIF10_______。在t=1s时，b球振动的方向是_______。

5．（2022·福建·上杭一中模拟预测）某小组同学用如图1所示的DIS二维运动实验系统研究单摆在运动过程中机械能的转化和守恒（忽略空气阻力）。实验时，使发射器（相当于摆球）偏离平衡位置后由静止释放，使其在竖直平面内摆动。系统每隔0.02s记录一次发射器的位置，多次往复运动后，在计算机屏幕上得到的发射器在竖直平面内的运动轨迹如图2所示。（当地的重力加速度g=9.8m/s2）

（1）在运动轨迹上选取适当区域后。点击“计算数据”，系统即可计算出摆球在所选区域内各点的重力势能、动能及总机械能，并绘出对应的图线，如图3所示。由图3可知，此单摆的周期为___________s。是否可以根据单摆的周期公式计算此摆的摆