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题目
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm,已量得小球直径是5.26cm,某同学为减少实验误差,对同一摆长的单摆进行3次周期测量,每次是在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着记录通过最低点的次数,一直数到计时终止,结果如下表:
答案
核心考点
试题【在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)用刻度尺量出悬点到小球的距离96.60cm,已量得小球直径是5.26cm,某同学为减少实验误差,对同一摆长的单摆进行3次】;主要考察你对重力等知识点的理解。[详细]
举一反三
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123
数的次数617181
时间(s)60.4070.6079.80
(1)根据题意与表中实验数据可得:第1次,次数n1=61,全振动的次数为N1=
61-1
2
=30次,
周期T1=
60.40
30
s=2.01s,同理可求出,T2=2.00s,T3=2.02s,周期的平均值为T=
1
3
(T1+T2+T3)=2.01s;
摆长L=96.60cm+
1
2
×5.26cm=0.9923m,
由T=2π


L
g
得:g=
4π2L
T2

代入数据,解得:g≈9.70m/s2
(2)周期T=
t
n
,单摆摆长L=l+
d
2
,由T=2π


L
g
得:g=
4π2L
T2
=
4π2n2(l+
d
2
)
t2

A、由表达式可知,g与摆球质量无关,故A错误;
B、秒表走时比标准钟慢,t偏小,故g偏大,故B正确;
C、将振动次数n错记为(n+1),重力加速度偏大,故C正确;
D、测摆长时未计入摆球的半径,g偏小,故D错误;
故答案为:(1)2.01;9.70;(2)BC.
在“用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度l
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n
e.用公式g=
4π2l
T2
计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”).
(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T′=T0[1+asin2(
θ
2
)]
,式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数.为了用图象法验证该关系式,需要测量 的物理量有______;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图象中的横轴表示______.魔方格
某同学让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度.该同学在实验中得到6条纸带,如图所示为其中一条,在纸带上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s.其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.s1是l、3两点的距离,s3是4、6两点的距离,s2是2、5两点的距离.

魔方格

①测sl、s2、s3后,点2速度的表达式v2=______
②该同学测得的数据是s1=4.0cm,s2=20.0cm,s3=8.8cm,根据数据求出重力加速度g=______m/s2(保留两位有效数字);
③测量值小于当地的重力加速度真实值的原因是______.
某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点.坐标如图所示,他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=______.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将______.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)魔方格
(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中,下列措施中可以提高实验精度的是______.
A.选细线做为摆线
B.单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内
C.拴好摆球后,令其自然下垂时测量摆长
D.计时起止时刻,选在最大摆角处
(2)某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,则:
①该摆摆长为______ cm.
②如果测得的g值偏小,可能的原因是______.
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动记为50次
③为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______(用k表示).
(1)如图1所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为______mm.

魔方格

(2)学过单摆的周期公式以后,有的同学对钟摆产生了兴趣,他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图2所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
L
2

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于
L
2

为了研究以上猜想是否正确,他们进行了下面的实验探索:T0=2π


L
2
g

①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______的(选填“正确”或“错误”).
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
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板长L/cm255080100120150
周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01