2024年高考专题复习 物理实验专练汇总

发布 2022-03-20 23:04:28 阅读 2130

用单摆测重力加速度专练。

1.测重力加速度用的单摆,需满足的条件是( )

a.摆线长度不可改变b.摆线不可伸长。

c.摆球质量远大于摆线质量d.摆线长度远大于摆球直径。

答案:bcd

解析:在不改变摆长的前提下,让单摆的质量尽量集中于摆球。

2.在“用单摆测重力加速度”的实验中:

下面所给器材中,选用哪些器材较好,请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上。

a.长1 m左右的细线;

b.长30 cm左右的细线;

c.直径2 cm的铅球;

d.直径2 cm的铁球;

e.秒表;f.时钟;

g.最小刻度是厘米的直尺;

h.最小刻度是毫米的直尺。

所选用的器材是。

答案:aceh

解析:利用t=2π寻找思路,再根据单摆是一种理想化模型的要求确定。

3.利用单摆测重力加速度的实验中,误差主要来自( )

a.摆长测量中的误差b.周期测量中的误差。

c.摆角超过5°时产生的误差d.由于π值的近似取值而带来的误差。

答案:b解析:根据t=2π得到:g=.

4.某学生用单摆测定重力加速度,测得数值偏大些,可能是下列哪些原因引起的( )

a.量摆长时没有把小球半径算进去。

b.摆球的质量测得不准确。

c.摆角小,使周期变小。

d.应当测振动30次的时间求其周期,结果把29次当作30次计算周期。

答案:d解析:由于g=,若半径没考虑进去,g将变小,选项a错。

g与质量m无关,选项b错。由单摆的等时性可知,选项c的原因不成立。当把29次全振动当作30次来计算时,其周期t的计算值变小,g变大,选项d正确。

5.本实验中,单摆的摆角必须小于5°,其原因是( )

a.单摆的周期与振幅有关,摆角大于5°,测出周期偏大。

b.摆角越大,受空气阻力越大,影响测量结果。

c.因为单摆周期与振幅无关,较小振幅方便实验。

d.摆角超过5°,单摆的振动不再是简谐运动,周期公式失败。

答案:d解析:测量重力加速度是利用单摆的周期公式来完成的。而单摆周期公式成立的条件是摆角必须小于5°.

6.在测定重力加速度的实验中,某同学的下列操作中都有错误,请指出错在**?

1)测摆长时,用力将线拉紧后用刻度尺测量,将摆线用铁夹固定在铁架台上。

2)测量周期时,当摆球通过平衡时启动秒表并数下“1”,直到第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间t,得到周期t=t/30.

3)将摆球从平衡位置拉开约15 cm放开手让其振动,由于手的带动使单摆变成了圆锥摆。

答案:(1)测摆长时应注意以下三点:①应将摆线固定好后再测量,不能测好后再安装;②测量时应让摆球自由下垂,不能拉得过紧;③应注意是悬点到球心的距离。

2)测量周期对应从平衡位置开始计时,直到第二次摆球沿同一方向经过平衡位置时才数下“1”,该同学的单摆完成全振动的次数为n=(30-1)/2,周期为t=2t/(30-1),另外,该同学记录摆动的次数太少,n应为30—50次。

3)实验时必须使单摆摆角在5°以内,可以通过估算振幅的办法来控制,使振幅a<8 cm,显然该同学已超出了这个数字,另外应使摆球在竖直平面内摆动,不要形成圆锥摆,因圆锥的周期公式为t=2π,与t=2π的误差是显而易见的。

7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺量出悬点到小球距离为96.60 cm,用游标卡尺量出小球直径是5.26 cm,测量周期的实验有3次,结果如下表:

这个单摆振动周期的测定值是s.

当地重力加速度的测定值是m/s2.(取三位有效数字)

答案:2.008 9.69

解析:单摆周期的测量值为。

t1=2.013 s,t2=1.995 s,t3=2.017 s

t==2.008 s

由单摆的周期公式得。

g==9.69 m/s2.

8.某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径2.00 cm,然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如下图所示,则。

1)该摆摆长为cm,停表表示读数为s.

2)如果测得的g值偏小,可能的原因是( )

a.测摆线时摆线拉得过紧。

b.摆线上端悬点未固定,振动**现松动,使摆线长度增加了。

c.开始计时时,停表过迟按下。

d.实验时误将49次全振动数为50次。

答案:(1)98.50 99.78 (2)b

解析:(1)本题要求真正掌握摆长的概念,能应用停表读数,会应用公式g=4π2l/t2去分析造成实验误差的原因。由摆长的概念,摆长应等于摆线长与摆球半径之和:

97.50 cm+1.00 cm=98.

50 cm

停表读数t总=90 s+9.78 s=99.78 s.

2)由公式g=4π2l/t2,可知:a项是使l变大,测得g值偏大,b项导致周期t偏大,使g值偏小,c、d项导致周期t偏小,使g值偏大。

9.在“利用单摆测定重力加速度”的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到g=.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期t,作出t2l图象,就可以求出当地的重力加速度。

理论上t2l 图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如上图所示。

1)造成图象不过坐标点的原因可能是。

2)由图象求出的重力加速度gm/s2.(取π2=9.87)

答案:(1)测摆长时漏掉了摆球的半径。

解析:(1)由图象知,当l=0时t≠0,说明l不等于摆长,可能只是摆线长度,漏掉了球半径。

2)图象的斜率k=,由图象知k=4,故g=π2=9.87 m/s2.

10.做“利用单摆测定重力加速度”的实验获得如下数据:

1)利用上述数据,作出lt2图象。

2)利用图象求出重力加速度gm/s2.

3)取t2=5.2 s2时,求此时摆长lm.

答案:(1)见解析图 (2)9.86 (3)1.3

解析:(1)先按表中给出数据选好标度,再描点作图所得到lt2的图象如图所示,其中每两个点偏离直线较远作图时可舍去。

2)由t=2π 得l/t2=g/4π2

从图中可得出l/t2=1.2/4.8

得g=9.86 m/s2.

3)由图象可得1.2/4.8=l′/5.2

取t2=5.2 s2时的摆长l′=1.3 m.

11.某同学利用单摆测重力加速度,由于所用直尺较短,他设计了如下的实验方法:先测出某一摆长下单摆的周期t1,然后利用短尺在摆线上量出一段较小的长度δl,将单摆的摆长缩短δl,再测出对应的周期t2,由此就可以算出重力加速度的值为g

答案: 解析:设周期为t1,单摆的摆长为l,则周期为t2时摆长为l-δl

由周期公式得gt12=4π2l和gt22=4π2(l-δl)两式相减可得g=.

12.有几个登山运动员登上一无名高峰,但不知此峰的高度,他们想迅速估测出高峰的海拔高度,但是他们只带了一些细绳、小刀、卷尺,可当作秒表用的手表和一些食品,附近有碎石、树木等,其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度。请写出测量方法、需记录的数据,推导出计算海拔高度的计算式。

答案:h=-r0(r0为地球半径)

解析:用细绳和小石块做成一单摆,用卷尺测出它的摆长l,利用秒表测出它的周期t,由此计算山顶的重力加速度g=.因为地表面的重力加速度g0=,山顶的重力加速度g=,由以上两式可解得h=-r0(r0为地球半径).

13.请你提供两种测量某地重力加速度的实验方案(要求简述实验原理、扼要说明实验方法及步骤).

方法一】方法二】

答案:方案。

一、实验原理:利用单摆周期公式t=2π,导出g=4π2l/t2.

实验方法和步骤:测出单摆的摆长l,测出单摆完成n次全振动的时间t,并求得周期t=t/n.

方案。二、实验原理:利用自由落体运动规律h=gt2导出g=2h/t2.

实验方法和步骤:利用闪光**测出下落高度h,已知闪光时间间隔t′.

验证动量守恒定律专练。

一、本题共8小题,每小题7分,共56分。在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得7分,选不全的得3分,有错选或不答的得0分。

1.在做碰撞中动量守恒的实验中,需要用到的测量工具有( )

a.秒表b.毫米刻度尺 c.天平d.弹簧秤。

答案:bc解析:由实验原理和实验方法可知选bc.

2.在做碰撞中的动量守恒的实验中,必须测量的物理量是( )

a.入射小球和被碰小球的质量。

b.入射小球或被碰小球的半径。

c.入射小球从静止释放时的起始高度。

d.斜槽轨道的末端到地面的高度。

e.入射球未碰撞时飞出的水平距离。

f.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离。

答案:abef

解析:由本实验原理和实验方法可知a、b、e、f正确。

3.在做“验证动量守恒定律”实验时,关于在地面铺纸,下列说法中正确的是( )

a.铺纸前应查看地面是否平整,无杂物。

b.白纸铺在地面上后,在整个实验过程中不能移动。

c.复写纸不需要固定在白纸上,测定p点位置时的复写纸,到测定m点位置时,可移到m点使用。

d.在地面上铺纸时,复写纸放在下面,白纸放在上面。

答案:abc

解析:由实验步骤可知a、b正确。只要白纸不移动,移动复写纸不会改变小球落点在白纸上的痕迹。故c也对。

4.在“验证动量守恒定律”实验中,设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,为了减小实验误差,下列说法正确的是( )

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