- 用单摆测定重力加速度
- 共1159题
(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请你判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放:______;
②在摆球经过最低点时启动秒表计时:______;
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:______.
(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示,该球的直径为______ mm,根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.
正确答案
否
是
否
20.685
单摆摆长
解析
解:(1)①为了让单摆做简谐运动,应让单摆从平衡位置拉开约5°释放,故该操作不恰当.
②单摆通过最低点的速度最快,为了减小测量时间的误差,应在平衡位置开始计时.故该操作恰当.
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期,误差比较大,需要测量多次全振动的时间求平均值求出单摆的周期.故该操作不恰当.
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为20.5mm;
可动刻度读数为0.01×18.5mm=0.185mm;
所以最终读数为20.685mm.
从表格中数据看出,摆长变大时,单摆的周期变大.
故答案为:
(1)①否;②是;③否;
(2)20.685,单摆摆长.
在利用单摆测定重力加速度的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到
,只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图所示.
(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是______;
(2)由图象求出的重力加速度g=______m/s2.(取)
正确答案
漏加小球半径
9.87
解析
解:(1)图象不通过坐标原点,将图象向右平移1cm就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小1cm,故可能是漏加小球半径;
(2)由题意公式得到
,图象斜率表示
,结合图象数据得到
解得:g=9.87m/s2
故答案为:漏加小球半径,9.87.
在“用单摆测定重力加速度的实验”中:
(1)用游标卡尺测量摆球直径的情况如图1所示,读出摆球直径______cm.
(2)若测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2-L图象如图2,则此图线的斜率的物理意义是______
A.g B. C.
D.
.
正确答案
2.06
C
解析
解:①这是10分度的游标卡尺,游标尺每一分度表示的长度为0.1mm,主尺的读数为20mm,游标尺上第6条刻度线与主尺对齐,读数为6×0.1mm=0.6mm,所以摆球直径读数为d=20mm+0.6mm=20.6mm=2.06cm
②由单摆的周期公式T=2π,得T2=
,根据数学知识得知,T2-L图象的斜率k=
,
故选:C.
故答案为:①2.06cm.②C.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)如图所示是某同学用游标卡尺测量摆球直径的结果.该球的直径______cm.
(2)关于摆长和周期的测量,下列说法正确的是______
A.摆长等于摆线长度加球的直径
B.测量周期时只需要测量一次全振动的时间
C.测量时间应从摆球经过平衡位置开始计时
D.测量时间应从摆球经过最高点开始计时
(3)他测得的g值偏小,可能的原因是______
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表提前按下
D.实验中误将49次全振动数为50次.
正确答案
1.045
C
BC
解析
解:(1)游标卡尺的主尺读数为:1.0cm,游标尺上有20个刻度,则每个代表=0.05mm,游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm,所以最终读数为:10mm+0.45mm=10.45mm=1.045cm.
(2)A、摆长等于摆线长度加球的半径,故A错误;
B、测量周期时只需要测量多次全振动时间,从而求出一次全振动的时间,故B错误;
C、测量时间应从摆球经过平衡位置开始计时,而最高位置确定不准确,故C正确,D错误;
故选:C;
(3)根据单摆的周期公式T=2π得:g=
.
A、测摆线长时摆线拉得过紧,使得摆长的测量值偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.
B、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故B正确.
C、实验中开始计时,秒表提前按下,测得周期偏大,则测得的重力加速度偏小.故C正确.
D、实验中将49次全振动数成50次全振动,测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误.
故选:BC;
故选:BC.(1)1.045,(2)C,(3)BC.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测算的g值比实际值大,则可能的原因是( )
正确答案
解析
解:根据单摆周期公式T=2π,有:g=
,测算的g值比实际值大,可能是T偏小、L偏大引起的;
A、摆球的质量对周期无影响,相反,摆球质量大,空气阻力可以忽略不计,更加准确,故A错误;
B、秒表走时比标准钟慢,会导致周期T的测量值偏小,根据g=,测算的g值比实际值大,故B正确;
C、将振动次数n错记为(n+1),单摆的周期T=,的测量值偏小,根据g=
,测算的g值比实际值大,故C正确;
D、测摆长时未计入摆球的半径,L的测量值偏小,根据g=,测算的g值比实际值小,故D错误;
故选BC.
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