2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 第5講 實(shí)驗(yàn)十一：探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系練習(xí)（選修3-4）(I).doc

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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 第5講 實(shí)驗(yàn)十一：探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系練習(xí)（選修3-4）(I) 1.(xx安徽理綜,21Ⅰ,5分)根據(jù)單擺周期公式T=2π,可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖1所示,將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。 (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑,示數(shù)如圖2所示,讀數(shù)為　　　　mm。 圖1 圖2 (2)以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法,其中正確的有　　　　。 a.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的,并且盡可能長(zhǎng)一些 b.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的 c.為了使擺的周期大一些,以方便測(cè)量,開(kāi)始時(shí)拉開(kāi)擺球,使擺線相距平衡位置有較大的角度 d.拉開(kāi)擺球,使擺線偏離平衡位置不大于5,在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)擺球回到開(kāi)始位置時(shí)停止計(jì)時(shí),此時(shí)間間隔Δt即為單擺周期T e.拉開(kāi)擺球,使擺線偏離平衡位置不大于5,釋放擺球,當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后,從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間Δt,則單擺周期T= 2.[xx天津理綜,9(2)]某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。 ①他組裝單擺時(shí),在擺線上端的懸點(diǎn)處,用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線,再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊,如圖所示。這樣做的目的是　　　　(填字母代號(hào))。 A.保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變 B.可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確 C.需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié) D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng) ②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.999 0 m,再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,結(jié)果如圖所示,則該擺球的直徑為　　　　mm,單擺擺長(zhǎng)為　　　　m。 ③下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程,圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始,A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像,已知sin 5=0.087,sin 15=0.26,這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是　　　　(填字母代號(hào))。 1.答案　(1)18.6　(2)abe 解析　(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,小鋼球的直徑=(18+60.1) mm=18.6 mm。 (2)因?yàn)閱螖[的周期T=2π與θ無(wú)關(guān),c項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)閿[球會(huì)以較快的速度通過(guò)平衡位置,所以在平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差較小,同時(shí)為了減小偶然誤差應(yīng)測(cè)多次振動(dòng)的時(shí)間并求平均值,綜合看d項(xiàng)錯(cuò)誤,a、b、e項(xiàng)正確。 2.答案　①AC?、?2.0　0.993 0　③A 解析?、傧鹌A牢擺線的目的是保證擺球在擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變,同時(shí)也是為了在需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié),A、C正確;與測(cè)量周期的準(zhǔn)確性無(wú)關(guān),與擺動(dòng)是否能在同一平面內(nèi)無(wú)關(guān),B、D錯(cuò)誤。 ②游標(biāo)卡尺的0刻線與主尺上的1.20 cm刻線對(duì)齊,故其讀數(shù)為12.0 mm,單擺的擺長(zhǎng)l=0.999 0 m-0.012 0 m=0.993 0 m。 ③從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)量的周期準(zhǔn)確,B錯(cuò)。由測(cè)30次全振動(dòng)的總時(shí)間為t可得T=,此法相對(duì)準(zhǔn)確,D錯(cuò)。當(dāng)振幅為30 cm時(shí),sin θ==0.3>0.26=sin 15,即θ>15,而單擺只有在擺角小于5時(shí)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)。sin θ==0.08<0.087=sin 5,即θ<5,可知A正確。