- 用单摆测定重力加速度
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下列说法中正确的是 ( )
正确答案
解析
解:
A、同种介质中,光的波长越短,频率越高,传播速度越慢.故A错误.
B、泊松亮斑是由于光的衍射产生的,所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说.故B错误.
C、某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次,由T=得到,测出的周期偏小,测出的g=
值偏大.故C正确.
D、根据爱因斯坦相对论得知,静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,观察到的长度比杆静止时的短.故D正确.
故选:CD
(1)实验室中有一种游标卡尺,其游标尺有10格,总长为19mm.游标上每格比主尺上2mm少0.1mm,故其精度为0.1mm.如图所示,用这种游标卡尺测量小球的直径,则直径为______mm.
(2)某同学欲测一单摆的周期,如果测得单摆完成30次全振动时秒表的示数如图所示,那么秒表的读数是______s,该单摆的摆动周期是______s.(保留三位有效数字)
正确答案
解析
解:(1)10分度,精度为0.1mm
大于1mm的整数部分为22mm,由于游标尺上第六个刻线(除零刻线)与主尺刻线对齐,故不足1mm的小数部分为0.6mm,因而读数为22.6mm;
故答案为:22.6.
(2)表的读数方法是:短针读数(t1)+长针读数(t2)
从短针看出时间大于30s而小于60s,因而时间为54.4s
单摆的摆动周期T==1.81s;
故答案为:54.4,1.81.
某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据,其中的一组数据如下所示.
(1)用毫米刻度尺测量摆线的长时,将摆线平放,如图(A)所示,刻度尺读数是______cm,用游标卡尺测量摆球直径,卡尺游标位置如图(B)所示,可知摆球直径是______cm,如图所示测出的摆长______(偏大,偏小).
(2)该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图C所示,则秒表所示读数为______s.单摆的周期是______s(计算结果保留三位有效数字).
(3)为了提高实验精度,在试验中可改变几次摆长L,测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数值,再以L为横坐标T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图D所示,T2与L的关系式T2=______,利用图线可求出图线的斜率k=______,再由k可求出g=______m/s2.
正确答案
99.00
1.940
偏小
56.9
1.90
4
9.86
解析
解:(1)刻度尺的读数为99.00cm,游标卡尺的主尺读数为19mm,游标读数为0.05×8mm=0.40mm,则最终读数为19.40mm=1.940cm,由于小球拉着摆线时,摆线有形变,所以图示测出的摆长偏小.
(2)秒表的读数为t=30s+26.9s=56.9s.单摆的周期T=.
(3)根据T=得,
,则图线的斜率k=
=4,解得g=9.86m/s2.
故答案为:(1)99.00 cm 1.940 偏小(2)56.9 1.90 (3),4,9.86
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g=
L,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是______;
(2)由图象求出的重力加速度g=______m/s2(保留三位有效数字,取π2=9.86)
正确答案
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,故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径;
(2)由T=2π可得:T2=
L,则T2-L图象的斜率等于
,
由数学知识得=
解得:g=9.86m/s2;
故答案为:(1)未考虑小球半径(2)9.86,
利用单摆测定重力加速度的实验中,用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是______; 某同学用毫米刻度尺测得摆长L0=864.9mm;用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球的直径d=______mm,摆长为______mm.如果他测定40次全振动的时间为75.2s,则单摆周期为______s,通过计算重力加速度为______m/s2,如果他在实验时误将39次全振动数成40次,那么他的测量结果会偏______;
正确答案
g=
20.30
867.2
1.88
9.68
大
解析
解:根据单摆的周期公式T=2π,有:
g=;
游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数=20mm+0.05mm×6=20.30mm;
摆长=线长+球半径=864.9mm+=867.2mm;
周期:T==1.88s;
故重力加速度:g==
≈9.68m/s2;
如果误将39次全振动数成40次,则周期的测量值偏小,根据公式g=,重力加速度的测量值偏大;
故答案为:g=,20.30,867.2,1.88,9.68,大.
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