- 用单摆测定重力加速度
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“单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中,用秒表记下了单摆全振动50次的时间,如图所示,由图可读出时间为______s.
正确答案
解析
解:图中所示秒表分针示数是1.5min=90s,秒针示数是6.8s,秒表所示是90s+6.8s=96.8s;
故答案为:96.8.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)在测定单摆摆长时,下列操作正确的是______.
A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加摆球直径
C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径
D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球半径
(2)两个同学利用假期分别去参观北京大学和香港大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,它们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是______ (选填“A”或“B”,).另外,在香港大学的同学绘制了在同一地点做的两种单摆的振动图象,如图乙所示,则两单摆摆长之比=______.
正确答案
解析
解:(1)摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和,测量摆长的方法是测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球半径.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
(2)根据T=得:
,知图线的斜率为
,北京大学所处位置的重力加速度大于香港大学所处位置的重力加速度,因为B图线的斜率小,则B图线所对应的重力加速度大,在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是B.
由图象知,a的周期为,b的周期为2s,则a、b的周期之比为2:3,摆长L=
,则a、b的摆长之比为4:9.
故答案为:(1)D (2)B,.
某同学在“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,如图所示,则
(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.
(2)如果他测得的g值偏小,可能的原因是______.
A.测摆线长时测了悬线的总长度
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,使周期变大了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数次数记为50次.
正确答案
98.50
99.8
AB
解析
解:(1)单摆的摆长L=l线+=97.50cm+
cm=98.50cm;
小表盘表针超过了半刻线,故:t=60s+39.8s=99.8s.
(2)由单摆的周期公式T=2π,得重力加速度的公式为g=
A、测摆线的总长度L,不记球的半径,则所测摆长L偏小,故算得加速度偏小,故A正确;
B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,振动周期变大,而测得的摆长偏小,则测得重力加速度偏小.故B正确;
C、开始计时,秒表过迟按下,测得单摆的周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故C错误.
D、实验中误将49次全振动数为50次.测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误.
故答案为:(1)98.50,99.8;(2)AB
在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)实验时必须控制摆角很小,并且要让单摆在______平面内摆动.
(2)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图1所示,则摆球的直径为______mm.
(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出L-T2图线如图2所示,利用图线上任意两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,、y2),可求得g=______.
(4)某同学测单摆振动周期时,由于计数错误将29次全振动的时间记为了30次,而其他测量和计算均无误,由此造成的结果是g的测量值______(选填“大于”或“小于”)真实值.
正确答案
同一竖直
10.4
大于
解析
解:(1)实验时必须控制摆角很小,并且要让单摆在同一竖直平面内摆动.
(2)由图示游标卡尺可知,其示数为10mm+4×0.1mm=10.4mm.
(3)由单摆周期公式:T=2π可知,L=
T2,L-T2图象的斜率:k=
=
,重力加速度:g=
;
(4)由单摆周期公式:T=2π可知:g=
,将29次全振动的时间记为了30次,所测周期T偏小,重力加速度g偏大;
故答案为:(1)同一竖直;(2)10.4;(3);(4)大于.
某同学做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得线长为97.50厘米,摆球直径为2.0厘米,然后记录了单摆50次全振动所用的时间,则:
(1)摆长为______厘米.
(2)(单选题)他测的g值偏小,可能的原因是______
A.测摆长时线拉得太紧 B.悬点松动,振动中摆线长度增加
C.计时时,秒表过迟按下,周期小了 D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)重力加速度的表达式为______(用摆长与周期表示).
正确答案
解析
解:(1)摆长为从悬点到球心的距离为97.5+1=98.5cm;
(2)A、测摆长时将线拉得过紧导致测量值偏长,由公式g=知,g值偏大,故A错误
B、摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加,但运算时选用开始所测得值,将导致g值偏小,故B正确;
C、开始计时时,秒表过迟按下,将使所测周期偏小,由上式可知,g值偏大,故C错误;
D、实验中将49次全振动误数为50次,由T=知,周期偏小,g值偏大,故D错误
故选B
(3)由公式知,g=
答案为(1)98.5 (2)B (3)
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