- 用单摆测定重力加速度
- 共1159题
一个单摆在甲地时经过时间t完成m次全振动,在乙地经过相同时间完成n次全振动,则甲、乙二地重力加速度大小之比g甲:g乙为( )
正确答案
解析
解:周期等于完成一次全振动的时间,一个单摆在甲地时经过时间t完成m次全振动,在乙地经过相同时间完成n次全振动,知单摆在两地的周期之比T甲:T乙=n:m.
根据单摆的周期公式:,得:g=
.则:
.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
在利用单摆测重力加速度的实验中,某同学通过反复实验,得到了摆长和周期的一组数据L1、T1;L2、T2┅且画出T2-L图线.且两点(L1,T
),(L2,T
)都在直线上,量得图线与L轴夹角为θ,则重力加速度g=______.
正确答案
解析
解:由单摆的周期公式T=2π变形得,
,
由数学知识得知,T2-L图线的斜率等于,有:
,
解得g=.
故答案为:.
在利用单摆测定重力加速度的实验中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,则单摆偏离平衡位置的角度不能太大,一般不超过5°,把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,单摆的运动不是简谐运动,故A错误;
B、测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为T==
,故B错误;
C、由单摆周期公式:T=2π可知:g=
,用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,单摆摆长L偏大,由g=
可知,所测重力加速度偏大,故C正确;
D、单摆在运动过程中要受到空气阻力作用,为减小实验误差应选择质量大而体积小,即密度大的球作为摆球,故D错误;
故选:C.
利用单摆测重力加速度的实验中,如测出摆线长为L,小球直径为D,n次全振动的时间为t,则当地的重力加速度g等于______(用以上字母表示),为了减小测量周期的误差,应在______位置开始计时和结束计时.
正确答案
平衡
解析
解:由题,单摆的周期为T=.单摆的摆长l=L+
.由单摆的周期公式T=2
得,
g==
由于摆球经过平衡位置时,速度最大,在相同视觉距离误差上,引起的时间误差最小,测量周期比较准确.所以为了减小测量周期的误差,应在平衡位置开始计时和结束计时.
故答案为:,平衡
(1)物理课外小组研究“用单摆测重力加速度”实验,他们依照教材实验直接测量的物理量应为:______、______、______、______.
(2)他们测出不同的摆长(l)所对应的周期(T),在进行数据处理时:
①如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的平方为纵坐标作出了T2-l图象,若他测得的图象的斜率为k,则测得的重力加速度g=______.若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图象法求得的重力加速度______(填“偏小”“偏大”或“准确”);
②乙同学根据公式:T=2π得g=
,并计算重力加速度,若乙同学测摆长时,也忘记了测摆球的半径,则他测得的重力加速度______(填“偏小”“偏大”或“准确”).
(3)甲同学测量5种不同摆长下单摆的振动周期,记录结果见表:
以周期(T)的平方为横坐标,摆长(l)为纵坐标坐标,请你替他在上面的虚线框中作出l-T2图象,利用此图象求出的重力加速度为______.
正确答案
解析
解:(1)应用单摆测重力加速度实验,单摆的周期:T=,单摆摆长:L=l+
,单摆周期::
所以:
需要测出:摆线的长度l、摆球的直径d、摆球完成n次全振动所用时间t;
(2)①如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的平方为纵坐标作出了T2-l图象,若他测得的图象的斜率为k,则,由公式g=
,可知测得的重力加速度g=
.若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,将摆线的长误为摆长,由公式g=
可知,与摆长无关,所以测量值不变;
②乙同学根据公式:T=2π得g=
,并计算重力加速度,若乙同学测摆长时,也忘记了测摆球的半径,将摆线的长误为摆长,即摆长L的测量值偏小,所以重力加速度的测量值就偏小.
(3)根据公式:g=,以周期(T)的平方为横坐标,摆长(l)为纵坐标坐标,在虚线框中作出l-T2图象如图,
直线的斜率:
所以得:g=4π2k′
取直线上的点:(4.0,1.00)代入上面的公式,得:
所以:g=4π2×0.25=π2=3.142≈9.86m/s2
故答案为:(1)摆线的长度l、摆球的直径d、摆球完成全振动的次数n、摆球完成n次全振动所用时间t;(2),偏小;(3)9.86m/s2
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