- 用单摆测定重力加速度
- 共1159题
A．先将小石块用棉线系好，结点为P，将棉线的上端固定于O点（如图所示）
B．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放
C．从石块摆到最低点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期．
D．保持摆长一定，改变石块拉开的角度，重复步骤C，测出相应的周期T
（1）你认为小强以上实验方案有重大错误的步骤是：______（填序号）；
（2）若小明同学还要用小强的装置测定当地的重力加速度，他让单摆做简谐运动并正确测量周期T，已知小石块竖直悬挂时的最低点为Q点，小明测出OQ间的距离L作为摆长，并代入公式
正确答案
B
大于
解析
解：（1）单摆的小角度摆动是简谐运动，摆角不宜超过10°，故步骤B错误；
（2）单摆的摆长应该是悬挂点到重心的距离，小明测出OQ间的距离L作为摆长，并代入公式
故答案为：（1）B；（2）大于．
有几个登山运动员登上一无名高峰，但不知此峰的高度，他们想迅速估测出高峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等，其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度，请写出测量方法，需记录的数据，推导出计算高峰的海拔高度的计算式．
正确答案
解析
解：用细线和小石块做一个单摆，量出摆线长L1，并测出单摆周期T1．
设小石块重心到细线与小石块的连接处的距离为d，则
改变摆线长为L2，测出周期T2，则
可得当地重力加速度为：
又由
答：高峰的海拔高度的计算式为：
（1）在摆线上端的悬点处，用一个开夹缝的橡皮塞夹牢摆线，再用铁架台的烧瓶夹将橡皮塞夹紧．这样的目的是为了保证单摆在摆动过程中它的摆长______，且需要时便于调节．
（2）用直尺和三角板测出摆球的直径d，用钢卷尺测出悬点到摆球上边沿的长度为L，用秒表测出单摆周期为T，则单摆的摆长为______，所测的重力加速为______．
正确答案
解析
解：（1）在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，故保持不变．
（2）摆长为悬点到球心的距离 L+
由周期公式T=2π
得重力加速度g=
故答案为：（1）保持不变 （2）L+
（1）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，有下列步骤，其中正确的是______（不定项）
A．取长度约1m的细线，一端固定在铁架台上，另一端栓一个小铁球
B．测出细线的长度即为单摆的摆长L
C．使小铁球离开其平衡位置约30cm的距离，将其静止释放
D．待小铁球摆动稳定后，当小铁球经过平衡位置时按下秒表开始计时
E．开始计时时记为1，当小铁球第50次经过平衡位置停止计时，所测时间为50个周期（t=50T）
（2）若某次测量时间结果如图所示，则秒表的读数是______s．
（3）若测出的g值较当地重力加速度的值偏大，可能原因是______（不定项）
A．小球的质量偏大
B．用摆线的长度当作摆长
C．将实际振动n次数误记为（n+1）次
D．摆线上端没有系牢，摆动过程因松动而使摆线变长．
正确答案
解析
解：（1）A、取长度约1m的细线，一端固定在铁架台上，另一端栓一个小铁球，符合实验要求，故A正确；
B、摆线长度与摆球半径之和是摆长，测出细线的长度作为单摆的摆长L是错误的，故B错误；
C、单摆的最大摆角应小于5°，小铁球离开其平衡位置约30cm的距离，将其静止释放，摆角太大，故C错误；
D、待小铁球摆动稳定后，当小铁球经过平衡位置时按下秒表开始计时，故D正确；
E、开始计时时记为1，当小铁球第50次经过平衡位置停止计时，所测时间为49个周期，不是50个周期，故E错误；
故正确的实验步骤是AD．
（2）由图示秒表可知，秒表的分针示数是1min=60s，秒针示数是40.5s，则秒表示数是60s+40.5s=100.5s．
（3）由单摆周期公式T=2π
A、由g=
B、用摆线的长度当作摆长，摆长L偏小，由g=
C、将实际振动n次数误记为（n+1）次，所测单摆周期T变小，由g=
D、摆线上端没有系牢，摆动过程因松动而使摆线变长，由T=2π
故答案为：（1）AD；（2）100.5；（3）C．
在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．测量摆长l和摆的周期T，得到一组数据．改变摆长，再得到几组数据．从中可以找出周期与摆长的关系．
①实验过程有两组同学分别用了图（b）（c）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为______（选填“b”或“c”）悬挂方式较好．
②在某次测量中，某同学用机械秒表测出单摆若干次全振动的时间，机械秒表读数如图（d）所示，秒表读数为______s
③图（e）是某组同学根据实验数据画出的T2-l图线，现已测出图中直线斜率为k，则可得出当地重力加速度表达式g=______．
正确答案
解析
解：（1）实验时，运用b悬挂方式，单摆在摆动的过程中，摆长在变化，对测量有影响，c悬挂方式，摆长不变．知c悬挂方式较好．
（2）秒表的小盘读数为90s，大盘读数为9.8s，则最终读数为90s+9.8s=99.8s．
（3）根据T=
则图线的斜率为：k=
故答案为：（1）c；（2）99.8； （3）
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