实验：探究单摆周期与摆长的关系题库 - 考试题库

【简答题】

[1/29]在探究“单摆周期与摆长的关系”实验中，某同学用游标卡尺测量小球的直径，读数如图所示：【图片】（1）则小球直径为D=___________cm.（2...

参考答案：

（1）1.05
（2）BD

参考解析：

无

【简答题】

[2/29]图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变...

参考答案：

A

参考解析：

无

【简答题】

[3/29]某同学欲探究单摆周期与哪些因素有关（1）他有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）①把摆球从平衡位置拉开至摆角约为5°处释放；______．②在...

参考答案：

（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放；因为最低点位置固定，小球经过最低点时，产生的时间误差较小．所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、误差大，应采用累积法测多个周期的时间求平均值；所以①是；②否；③否；
（2）从图中数据可知：摆长相同时，周期相同，摆长变大时，周期变大，根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．
摆长等于摆线的长度加上小球的半径，根据单摆的周期公式T=2π

L

g

，当改用直径是原来钢球直径2倍的另一钢球重复实验时，摆长变大，所以周期变大．
故答案为：（1）是、否、否．（2）摆长、偏大．

参考解析：

L

g

【简答题】

[4/29]某同学在《探究单摆周期与摆长的关系》的实验中：（1）他在测摆长时先用一游标卡尺来测量摆球直径，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．卡尺...

参考答案：

（1）主尺：10mm，游标尺对齐格数：第10格，读数：10×0.05=0.50mm，所以直径为：10+0.50=10.50mm=1.050cm
（2）秒表小圈刻度示数为1分钟，大圈示数为6.3s，故读数为：60+6.3=66.3s
（3）通过表中数据计算可以发现，单摆的周期与摆长的二次方根成正比也即：T²∝L；故可以再算出T²的值，做出T²-L图象，若该图象是一条过原点的正比例函数，
则可得出T²∝L．
故答案为：（1）1.050；（2）66.3s；（3）T²∝L；T²，T²-L图象；是一条过原点的正比例线；T²∝L．

参考解析：

无

【简答题】

[5/29]不定项选择在“探究单摆周期和摆长的关系”的实验中，为了提高周期的测量精度，下列哪些做法是可取的（） A．用停表直接测量一次全振动的时...

参考答案：

BC

参考解析：

无

【简答题】

[6/29]某同学在探究影响单摆周期的因素时，用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示．该球的直径为______mm．【图片】该同学多次改变摆长和摆球的质量...

参考答案：

直径：主尺：23mm，游标尺对齐格数：第16格，读数：16×0.05=0.25mm=0.80mm，所以直径为：23+0.80=23.80mm．
观察数据可以看出，摆长相同时，改变摆球的质量，周期仍相同，摆长改变时，摆球质量相同时，周期不相同．通过表中数据计算可以发现，单摆的周期与摆长的二次方根成正比．说明：单摆的周期与摆球的质量无关，与摆长的二次方根成正比．
答：23.80mm；单摆的周期与摆球的质量无关，与摆长的二次方根成正比

参考解析：

无

【简答题】

[7/29]在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中，要注意以下几点，（1）摆的振幅不要太大．这是因为单摆只有当摆的振幅不大时，才能认为摆的振动是______运动．（...

参考答案：

（1）摆的振幅不要太大．这是因为单摆的摆的振幅太大时，不是简谐运动．只有当摆的振幅不大时，才能认为摆的振动是简写运动．
（2）该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些．
（3）和选择体积比较小，密度较大的小球，即质量大体积小的球，这样受到的空气阻力可以忽略．
（4）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，即在摆球经过平衡位置作为计时的开始于终止位置．
故答案为：（1）简谐，（2）细一些、伸缩性小些，长，（3）大，（4）摆球经过平衡位置．

参考解析：

无

【简答题】

[8/29]（1）将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．由此图线提供的信息可判...

参考答案：

（1）当悬线的拉力最大时，摆球通过最低点，由图读出t=0.2s时摆球正通过最低点，t=0.5s时摆球正通过最高点，则摆球的摆动周期大约T=4×（0.5-0.2）s=1.2s．由图看出，摆球经过最低点时悬线的拉力随时间在减小，说明存在空气阻力，摆球机械能不断减小．
（2）①通过描点法作图，如图所示：
②由单摆的周期公式T=2π

l

g

，得：L=

gT2

4π2

所以图中的图线斜率表示

g

4π2

g=4π²k=4×π²×

1

4

=9.86m/s²
③由图可知，只有第1次测量数据偏离直线较远，也说明摆长太短，测量误差较大，故选：A
故答案为：（1）1.2s，减小；（2）①如图b

②9.86m/s²③A．

参考解析：

l

g

【简答题】

[9/29]取一根轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图所示．把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动（此装置也称竖直弹簧振子...

参考答案：

（1、2）在t=0.2s时，弹簧的弹力最大，知摆球经过最低点，两次经过最低点的时间间隔等于周期，所以T=0.6s．
（3）作出的关系图线如图所示．
魔方格

（4）根据图线所知，T²与m成正比，即T²=bm；
（5）图线的斜率b=

0.88

0.70

≈1.25s2/kg ．
故答案为：（1）0.6；（2）最低点．
（3）绘制在右图中．
（4）T²=bm；（5）1.25s²/kg．

参考解析：

0.880.70

【简答题】

[10/29]有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成．两个单摆摆动平面前后相互平行．（1）现测得两单摆完成 50次全振动...

参考答案：

设长摆运动时间为t，则有
ω₁t=ω₂（t-△t），
即

2π

T1

t=

2π

T2

（t-△t）
代入数据有：0.02t=0.165，
解得t=8.25s，
因长摆的周期为T₁=1s，故长摆的振动次数也为8.25，此时位置为平衡位置且向左运动，
短摆运动时间为8.25-0.165=8.085s．
故本题答案是：
（1）0.02s （2）8.085s，平衡位置，向左（3）增大两摆摆长，同时使周期之差减小．

参考解析：

2π T1