- 用单摆测定重力加速度
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某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,用20分度的游标卡尺测小球直径如图1所示;小球的直径为______mm.若某次测量时间结果如图2所示,则秒表的读数是______s.
正确答案
29.90
96.8
解析
解:游标卡尺的主尺读数为29mm,游标读数为0.05×18mm=0.90mm,则最终读数为29.90mm.
秒表小盘读数为90s,大盘读数为6.8s,则秒表读数为96.8s.
故答案为:(1)29.90,96.8.
某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验:
(1)如果实验测得的g值偏小,可能的原因是______
A.以摆线长作为摆长来计算.
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.
C.开始计时时,秒表过迟按下.
D.实验中误将49次全振动数为50次
(2)某同学为了提高实验精度,在实验中改变几次摆长l,并测出相应的周期T,算出T2的值,再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系,将所得数据描点连线如图,并求得该直线的斜率为K.则重力加速度g=______.(用K表示)
正确答案
AB
解析
解:(1)由单摆周期公式T=2π,可知重力加速度:g=
;
A、以摆线长作为摆长来计算,摆长偏小,所测重力加速度偏小,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,所测周期T偏大,所测g偏小,故B正确.C、开始计时时,秒表过迟按下,所测周期T偏小,所测g偏大,故C错误;
D、实验中误将49次全振动数为50次,所测T偏小,g偏大,故D错误;故选AB;
(2)由单摆周期公式T=2π可得:T2=
L,
T2-L图象的斜率:k=,则重力加速度:g=
;
故答案为:(1)AB;(2).
将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图1所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出T2-L函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.
①如果实验中所得到的T2-L关系图象如图2所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的______;
②由图可知,小筒的深度h=______m,当地重力加速度g=______ m/s2;(计算结果保留三位有效数字)
正确答案
解析
解:①由单摆周期公式得:T=
得到:
当L=0时,T2=>0,则真正的图象是a.
②当T2=0时,L=-h,即图象与L轴交点坐标.
h=-L=31.5cm=0.315m
图线的斜率大小k=
由图,根据数学知识得到k=4
解得:g=9.86m/s2
故答案为:(1)a (2)0.315,9.86
(1)对于用单摆测重力加速度的实验,下列说法正确的是______
A.摆长应为摆线长加上小球直径
B.小球应在同一竖直平面内振动,摆角不大于10°
C.计时起点应选小球通过平衡位置时
D.用秒表测30-50次全振动的时间,计算出平均周期
(2)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,供选取的器材有:实验中所必需的器材是______.
①带夹子的铁架台 ②带细孔的实心木球 ③带细孔的实心铁球 ④秒表
⑤细线 ⑥带毫米刻度的米尺 ⑦游标卡尺 ⑧螺旋测微器
(3)如果测得的g值偏大,可能的原因是______
A.测摆线长时摆线拉得过紧
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
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动计为50次.
正确答案
CD
①③④⑤⑥⑧
ACD
解析
解:(1)A、摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和,故A错误;
B、单摆的小角度摆动是简谐运动,小球应在同一竖直平面内振动,摆角不大于5°,故B错误;
C、测量周期时,从小球经过平衡位置时开始计时,误差最小,故C正确;
D、用停表测出单摆做30-50次全振动所用的时间,通过T=求出单摆的周期,故D正确;
故选:CD.
(2)首先要做单摆,需要铁架台、小钢球和细线;
要测量细线长度和钢球的直径,需要刻度尺和螺旋测微器;
要计时,需要秒表;
故答案为:①③④⑤⑥⑧;
(3)A、测摆线长时摆线拉得过紧,长度测量值偏大,根据g=,故重力加速度测量值偏大,故A正确;
B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线的长度增加了,故代入的长度的数据将变小了,故重力加速度的测量值偏小,故B错误;
C、开始计时时,秒表过迟按下,是周期的测量值偏小,根据g=,故重力加速度的测量值偏大,故C正确;
D、实验中误将49次全振动计为50次,根据T=求出的周期变小,根据g=
,g偏大,故D正确;
故选:ACD.
故答案为:
(1)CD;
(2)①③④⑤⑥⑧;
(3)ACD.
利用单摆测定重力加速度试验中,若测得的g值偏小,可能的原因是( )
正确答案
解析
解:根据单摆的周期公式T=2π得,g=
.
A、摆球在水平面上作圆周运动,做的不是单摆运动.故A错误.
B、测摆长时,仅测了线长,未加小球半径,L值偏小,则测得的重力加速度偏小.故B正确.
C、把n次全振动误记为(n-1)次,测得周期偏大,则测得的重力加速度偏小.故C正确.
D、悬点发生松动,L变大,而实际代入计算的L相对偏小,则重力加速度的测量值偏小.故D正确.
故选BCD.
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