- 用单摆测定重力加速度
- 共1159题
测定重力加速度时:
①摆球应选用重而小的实心球,摆线宜选用轻而长且难以发生形变的细线;
②测摆线的长度用的仪器是______,测小球直径用的仪器是______,测量摆动30~50次时间用的仪器是______.
正确答案
毫米刻度尺
游标卡尺
秒表
解析
解:测摆线的长度应准确到毫米,故用毫米刻度尺;测小球直径常用游标卡尺,用秒表测量时间
故答案为:毫米刻度尺,游标卡尺,秒表
(1)用游标卡尺测量某一物体的宽度情况如图(甲)所示,其读数为______mm;
用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图(乙)所示,其读数为______cm.
(2)某组同学想通过单摆实验测出当地的重力加速度.他们拟通过改变摆长测出对应的周期,
得到若干组周期和摆长的数据;然后建立直角坐标系,以周期平方T2为纵坐标、摆长L为横坐标作出T2-L图线.在计算重力加速度时,一位同学认为应该从上述实验数据中取出一组周期和摆长的值,利用单摆周期公式,求出重力加速度.另一位同学认为既然作出了图线,就应该利用图线求重力加速度.经分析可知图线的斜率k=,则只需用量角器量出图线与横轴的夹角α,算出斜率k=tanα,然后用公式g=
算出重力加速度对两位同学计算重力加速度的方法作出评价,如果合理请说出理由.如果存在问题请指出,并给出你认为合理的计算方法.
正确答案
解析
解:(1)游标卡尺的主尺读数为58mm,游标尺上第13个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.05×13mm=0.65mm,
所以最终读数为:58mm+0.65mm=58.65mm;
螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×17.8mm=0.178mm,所以最终读数为5.678mm.
故答案为:58.65,5.678.
(2)两种方法均不妥,第一种从实验数据中取出一组周期和摆长数据,利用单摆周期公式,求出重力加速度.没有利用图象处理减小误差,计算结果可能造成较大误差.第二位同学的做法量得图线得倾角,由于两坐标比例往往不同,量得图线得倾角不一定是图线得实际倾角,计算得不一定是图线得斜率.应在图线上取两个点,算出斜率,进行计算.
故答案为:两种方法均不妥.应在图线上取相距较远的两个点,算出斜率,进行计算.
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右,外形不规则的大理石块代替小球.他设计的实验步骤是:
A 将石块用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点
B 用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C 将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
D 从摆球摆到最高点时开始计时测出30次全振动的总时间t,由T=得出周期
E 改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
F 求出多次实验中测得的L和T的平均值,作为计算时使用的数据,带入公式g=()2L测出重力加速度g
(1)你认为该同学以上实验步骤中有错误的有几项(写出三项即可),应该如何操作?______;______;______.
(2)该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值与真实值相比______(填“偏大”或“偏小”).
正确答案
解析
解:(1)B(摆长应从悬点到大理石块的质心)、C(摆角太大,不能看作简谐运动)、F必须先分别求和各组L和T值对应的g,再取所求得的各个g的平均值.
(2)由g=可知,摆长偏短,所以测得的重力加速度偏小.
故答案为:(1)B(摆长应从悬点到大理石块的质心)、C(摆角太大,不能看作简谐运动)、F必须先分别求和各组L和T值对应的g,再取所求得的各个g的平均值.(2)偏小
用单摆测重力加速度的实验中,若测得的重力加速度g值偏大,其原因可能是下列中的( )
正确答案
解析
解:由单摆周期公式T=2π可知,重力加速度g=
;
A、单摆的周期与振幅无关,振幅大小与所测g无关,故A错误;
B、计算摆长时,只考虑线长,没有加上摆球半径,使摆长偏小,所测g偏小,故B错误;
C、将n次全振动误记为(n-1)次全振动,使所测周期T偏大,计算出的g偏小,故C错误;
D、将n次全振动误记为(n+1)次全振动,使所测周期偏小,计算出的g偏大,故D正确;
故选:D.
下列有关高中物理实验的描述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,如果摆长的测量及秒表的读数均无误,将全振动的次数n误计为n-1,根据周期T=得测量的周期增大,根据重力加速度g=
得测得的g值明显偏小,故A正确;
B、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,通过在纸带上打下的一系列点迹,用刻度尺测量计数点间的距离,根据运动学公式=
可求出平均速度,故B正确;
C、在验证机械能守恒定律实验中,不一定要测量物体的质量,因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时,两边都有质量,可以约去比较.故C错误.
D、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,利于实验中作图,实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上,这样才能把分力准确通过力的图示表示出来,故D正确;
故选:ABD.
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