3年高考浙江专用2023高三物理一轮复习第10章第5讲实验十一：探究单摆周期与摆长的关系练习选修3_4
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【3年高考】（浙江专用）2016届高三物理一轮复习第10章第5讲实验十一：探究单摆周期与摆长的关系练习（选修3-4）1.(2013安徽理综,21Ⅰ,5分)根据单摆周期公式T=2π,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图2所示,读数为 mm。 图1图2(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有 。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些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,使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T=2.[2012天津理综,9(2)]某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。这样做的目的是 (填字母代号)。 A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动2\n②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m。 ③下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 (填字母代号)。 1.答案 (1)18.6 (2)abe解析 (1)根据游标卡尺的读数方法,小钢球的直径=(18+6×0.1)mm=18.6mm。(2)因为单摆的周期T=2π与θ无关,c项错误。因为摆球会以较快的速度通过平衡位置,所以在平衡位置开始计时误差较小,同时为了减小偶然误差应测多次振动的时间并求平均值,综合看d项错误,a、b、e项正确。2.答案 ①AC ②12.0 0.9930 ③A解析 ①橡皮夹牢摆线的目的是保证摆球在摆动过程中摆长不变,同时也是为了在需要改变摆长时便于调节,A、C正确;与测量周期的准确性无关,与摆动是否能在同一平面内无关,B、D错误。②游标卡尺的0刻线与主尺上的1.20cm刻线对齐,故其读数为12.0mm,单摆的摆长l=0.9990m-×0.0120m=0.9930m。③从平衡位置开始计时,测量的周期准确,B错。由测30次全振动的总时间为t可得T=,此法相对准确,D错。当振幅为30cm时,sinθ==0.3>0.26=sin15°,即θ>15°,而单摆只有在摆角小于5°时为简谐运动,故C错。sinθ'==0.08<0.087=sin5°,即θ'<5°,可知A正确。2
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