热门试卷

甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度．

（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置．

①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用______；（用器材前的字母表示）

a．长度接近1m的细绳

b．长度为30cm左右的细绳

c．直径为1.8cm的塑料球

d．直径为1.8cm的铁球

e．最小刻度为1cm的米尺

f．最小刻度为1mm的米尺

②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．请写出重力加速度的表达式g=______．（用所测物理量表示）

③在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______．（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示．将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v-t图线．

①由图丙可知，该单摆的周期T=______ s；

②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2-L（周期平方-摆长）图线，并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035．由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2．（取π2=9.86，结果保留3位有效数字） 若其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的（选填“偏大”、“偏小”和“不变”．）

在“用单摆测重力加速度”实验中，某实验小组在铁架台上用轻质细线和金属小球组装的单摆如图所示，请你回答下列问题：

（1）由图示信息可知，该单摆的摆长为______．

（2）为使单摆做简谐运动，应使小球在同一竖直面内运动，并且摆线的最大偏角要______．

（3）小球摆动稳定后，用秒表测量小球30次全振动的时间为t，为了减小误差，应在小球经过______位置时开始计时．

（4）重力加速度的表达式为______（用前几问给出的相关条件表示）．

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0s．则：

（1）他测得的重力加速度g=______m/s2．（计算结果取三位有效数字，你可能用到计算式1.012=1.02，π2=9.86）

（2）在本实验中，若他测得重力加速度g值偏大，下列原因可能的是______

A．振幅太小，测得周期偏小                B．计算摆长时，只考虑线长，没有加上摆球半径

C．将n次全振动误记为（n-1）次全振动     D．将n次全振动误记为（n+1）次全振动

（3）如图游标卡尺的游标上有20个小的等分刻度，测量结果为______mm．

在“利用单摆测重力加速度”的实验中：

（1）已知单摆小球的质量为m，摆长为l，某地重力加速度为g，当单摆做摆角不超过5°的振动时，通过证明可以得到回复力F=-kx，其中k=______．

（2）某同学尝试用DIS测量周期．如图甲所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方．使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点．若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为______（地磁场和磁传感器的影响可忽略）．

（3）经理论推导可知，单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0（1+sin2），式中T0为当摆角θ趋近于0°时的周期．为了用图象法验证该关系式，若某同学在实验中得到了如图乙所示的图线，则图线的斜率为______，纵轴截距为______．

（1）某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中，测出了不同摆长（l）所对应的周期（T），在进行实验数据处理时：

①甲同学以摆长（l）为纵坐标、周期（T）的平方为横坐标作出了l-T2图线．若他由图象测得的图线斜率为k，则测得的重力加速度的表达式g=______．若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图线法求得的重力加速度______（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）．

②乙同学根据公式T=2π得出g=，并计算重力加速度，若他测得摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度值______（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）．

用一个质量不均匀的摆球做测定重力加速度的实验．第一次悬线长为l1，测得振动周期为T1；第二次改变悬线长度为l2，并且测得此时单摆的振动周期为T2．则重力加速度值为______．

在用单摆测重力加速度的实验中

（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上．

（A）长1m左右的细绳；           （B）长30m左右的细绳；

（C）直径2cm的铅球；            （D）直径2cm的铁球；

（E）秒表；                       （F）时钟；

（G）最小刻度是厘米的直尺；       （H）最小刻度是毫米的直尺．

所选择的器材是______．

（2）实验时摆线偏离竖直线的要求是______，理由是______．

（3）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2～L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=______．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．