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將一單擺裝置豎直懸掛于某一懸點，其中懸線的上部分在帶孔的薄擋板上面（單擺的下部分露于板外），如圖（甲）所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到擋板，如果本實驗的長度測量工具只能測量出擋板到擺球球心之間的距離l，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關系圖象，就可以通過此圖象得出懸點到擋板的高度h和當?shù)氐闹亓铀俣龋?br />（1）現(xiàn)有如下測量工具：A．時鐘；B．秒表； C．天平；D．毫米刻度尺．本實驗所需的測量工具有
BD
BD
；（填測量工具代號）
（2）在實驗中，有三名同學分別得到了T2-l關系圖象如圖（乙）中的a、b、c所示，那么，正確的圖象應該是
a
a
；
（3）由圖象可知，懸點到擋板的高度h=
0.4
0.4
m；
（4）由圖象可知，當?shù)刂亓铀俣萭=
9.86
9.86
m/s2；（保留三位有效數(shù)字）
（5）如果某同學用此裝置測出的重力加速度的結果比當?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸嵵灯�，他在實驗操作上可能出現(xiàn)的失誤是
C
C

A．測量l時沒有加上擺球半徑
B．選用擺球的質量偏大
C．在時間t內的n次全振動誤記為n+1次
D．在時間t內的n次全振動誤記為n-1次．
分析：（1）本實驗要測量周期和筒的下端口到擺球球心之距離L，需要秒表和毫米刻度尺．單擺的周期與小球質量無關，不需要測量小球的質量．
（2）根據(jù)單擺的周期公式推導出T2-L函數(shù)關系解析式，選擇圖象．
（3）（4）研究圖象與坐標軸交點的意義，求出h和g．
（5）根據(jù)周期公式可知，影響重力加速度是擺長與周期，從而即可求解．
解答：解：（1）本實驗需要測量時間求出周期，并要測量筒的下端口到擺球球心的距離L，則所需的測量工具是天平和毫米刻度尺．
故選BD
    （2）由單擺周期公式得
          T=2π
h+L
g
得到T2=
2π2L
g
+
4π2h
g
當L=0時，T2=
4π2h
g
＞0，則真正的圖象是a．
     （3、4）當T2=0時，L=-h，即圖象與L軸交點坐標．
              h=-L=40cm=0.4m
          圖線的斜率大小k=
4π2
g
 由圖，根據(jù)數(shù)學知識得到k=4      解得g=9.86m/s2
（5）通過單擺周期公式得
          T=2π
h+L
g
 可得，
測出的重力加速度的結果比當?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸嵵灯�，則要么周期變大，要么擺長偏短，故C正確；
故選C
故本題答案是：（1）BD；（2）a； （3）0.4；  （4）9.86或9.87；  （5）C．
點評：實驗的核心是實驗原理，根據(jù)原理推導解析式，研究圖象下列幾個方面的意義，如：斜率、截距、面積等等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖a所示．將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁．本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之距l(xiāng)，并通過改變l而測出對應的擺動周期．
（1）實驗中用游標卡尺測量擺球的直徑，游標卡尺的示數(shù)如圖b所示，則擺球的直徑為
20.3
20.3
mm．
（2）實驗中用秒表測量單擺30次全振動的時間，秒表的示數(shù)如圖c所示，則秒表的讀數(shù)為
86.5
86.5
s
（3）利用實驗中測得的數(shù)據(jù)描繪的T2-l關系圖象如圖d所示，則由圖象可知，小筒的深度h=
30.0
30.0
cm；當?shù)氐闹亓铀俣萭=
9.86
9.86
m/s2．（π=3.14）（結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖1所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離L，并通過改變L而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸、L為橫軸作出T2-L函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭．
①如果實驗中所得到的T2-L關系圖象如圖2所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的
a
a
；
②由圖可知，小筒的深度h=
0.315
0.315
m，當?shù)刂亓铀俣萭=
9.86
9.86
 m/s2；（計算結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）地球繞太陽公轉的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質量是地球質量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍．
（2）將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖（甲）所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心間的距離l，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關系圖象，就可以通過此圖象得出小簡的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭．

①現(xiàn)有如下測量工具：A．時鐘；B．秒表；  C．天平；D．毫米刻度尺．
本實驗所需的測量工具有
BD
BD
；
②如果實驗中所得到的T2-l，關系圖象如圖（乙）所示，那么真正的圖象應該是a，b，c中的
a
a
；
③由圖象可知，小筒的深度h=
0.3
0.3
m；當?shù)豨=
9.86
9.86
m/s2
（3）影響物質材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規(guī)律，他們用該種導電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律．
①他們應選用下圖所示的哪個電路進行實驗？答：
A
A


②實驗測得元件z的電壓與電流的關系如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導體材料？答：
半導體
半導體
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如圖丙所示的電路中，當電阻R的阻值為R1=2Ω時，電流表的讀數(shù)為1.25A；當電阻R的阻值為R2=3.6Ω時，電流表的讀數(shù)為0.80A．結合上表數(shù)據(jù)，求出電源的電動勢為
4.0
4.0
V，內阻為
0.40
0.40
Ω．（不計電流表的內阻，結果保留兩位有效數(shù)字）
④用螺旋測微器測得線狀元件Z的直徑如圖丁所示，則元件Z的直徑是
1.990
1.990
  mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖南模擬）將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖1所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之距L，并通過改變L而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸、L為橫軸作出T2-L函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣龋?br />（1）現(xiàn)有如下測量工具：A．時鐘；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本實驗所需的測量工具有
BD
BD
；
（2）如果實驗中所得到的T2-L關系圖象如圖2所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的
a
a
；
（3）由圖可知，小筒的深度h=
0.3
0.3
m；計算可求當?shù)刂亓铀俣萭=
9.86
9.86
m/s2．（計算結果保留三位有效數(shù)字）

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