热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

在“利用单摆测重力加速度”的实验中,某同学先测得摆线长,再用20分度的游标卡尺测摆球直径,如图(甲)所示,然后让单摆开始振动,则:

(1)该单摆摆球的直径为______cm.

(2)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是______

A.计算摆长时未加上摆球的半径

B.开始计时时,秒表开启过迟

C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加

D.实验中误将29次全振动计成30次

(3)为了提高实验精度,在实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(乙)所示,则测得的重力加速度g=______m/s2.(保留3位有效数字)

正确答案

解析

解:(1)主尺读数为20mm,游标尺上第13条刻度线与主尺对齐,读数为13×0.05mm=0.65mm,则摆球的直径为:D=20mm+0.65mm=20.65mm=2.065cm.

(2)由单摆的周期公式T=,得:g=

A、计算摆长时未加上摆球的半径,摆长L偏小,测得的g值偏小,故A错误

B.开始计时时,秒表开启过迟,周期偏小,测得的g值偏大,故B正确

C、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加,计算时,仍按测量值计算,L偏小,则g偏小,故C错误

D.实验中误将29次全振动计成30次,T值偏小,测得的g值偏大,故D正确

(3)有g=知,T2-L图象的斜率等于k=,由图求出斜率k=4s2/m

代入记得:g=9.860m/s2

故答案为:(1)2.065,(2)BD,(3)9.860

1
题型:填空题
|
填空题

某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为l0,摆球直径为d,然后用秒表记录了单摆振动n次所用的时间为t.则:

(1)他测得的重力加速度g=______(用以上符号表示).

(2)他测得的g值偏小,可能的原因是______

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动数为50次.

正确答案

B

解析

解:(1)摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长,单摆摆长L=l0+

单摆周期T=,由单摆周期公式T=2π得:

g===

(2)由T=可知:

A、测摆线长时摆线拉得过紧,测量值l0偏大,所测重力加速度偏大,故A错误;

B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,摆长l0的测量值偏小,使g偏小,故B正确;

C、开始计时时,秒表过迟按下,使t偏小,所测g偏大,故C错误;

D、实验中误将49次全振动数为50次,n偏大,所测g偏大,故D错误;故选B.

故答案为:(1);(2)B.

1
题型:填空题
|
填空题

某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°,则:

(1)在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为“1”,到第n次经过最低点时所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d.那么该单摆在摆动过程中的周期为T=______.重力加速度g=______

(2)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的______

A.摆球质量偏大

B.摆动的摆角偏大

C.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了

D.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间

E.以摆线长作为摆长来计算

F.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算.

(3)测量出多组周期T、摆长L的数值后,画出T2-L图线如图,此图线斜率的物理意义是______ 

A.g     B.    C. D.

正确答案

DF

C

解析

解:(1)从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为N=,周期T=

单摆的长度为l=L+.由单摆的周期公式得:

解得:g=

(2)由单摆周期公式解得,由此可知:

A、g值与摆球质量无关,故A错误.

B、摆动的摆角偏大,只要仍然是单摆,则就对g值没有影响,故B错误.

C、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线实际值偏大,带入进行计算的数值偏小,g值偏小,故C错误.

D、测量周期时,误将摆球次全振动的时间t记成了n+1次全振动的时间,导致周期偏小,g值偏大,故D正确.

E、把摆线的长度lo当成了摆长,导致摆长偏小,g值偏小,故E错误.

F、以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,导致摆长偏大,测量值偏大,故F正确.

故选:DF.

(3)由单摆周期公式可得:

故可知T2-L图象的斜率为.故C正确,ABD错误.

故选:C.

故答案为:(1);(2)DF;(3)C.

1
题型:简答题
|
简答题

在用单摆测重力加速度的实验中,某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出L-T2图线,如图所示,再利用图线上任意两点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______.(填偏大、偏小或不变)

正确答案

解析

解:根据单摆的周期公式得T=,解得L=,知图线的斜率为.则,解得g=.通过g的表达式可以知道,漏加了小球半径后,(y2-y1)不变,故不影响最后结果.

故答案为:,不变.

1
题型:简答题
|
简答题

图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:

(1)单摆振动的频率是多大?

(2)开始时刻摆球在何位置?

(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?

正确答案

解析

解:(1)由图乙所示图象可知,单摆周期T=1.6s,单摆的周期f===0.625Hz.

(2)由图乙所示图象可知,在t=0s时,摆球处于负的最大位移,

摆球向右方向运动为正方向,因此开始时,摆球在B处.

(3)由单摆周期公式T=2π,可得L==≈0.649m;

答(1)单摆振动的频率是0.625Hz.

(2)开始时刻摆球在B位置.

(3)若当地的重力加速度为10m/s2,这个摆的摆长是0.649m.

1
题型:填空题
|
填空题

(1)某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,图A的O点是摆线的悬挂点,a、b点分别是球的上沿和球心,摆长L=______m.图B为测量周期用的秒表,长针转一圈的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆来回摆动n=50次时,长、短针位置如图中所示,所用时间t=______s.用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度为g=______

(2)他测得的g值偏小,可能的原因是______

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表提前按下

D.实验中误将49次全振动数为50次.

正确答案

0.9910

100.4

BC

解析

解:(1)根据A图可知,摆长L=0.9910m;

秒表读数:内圈:1.5分钟=90s,外圈:10.4s,(指针准确不估读)所以读数为:100.4s;

单摆周期T=

单摆周期公式T=

重力加速度的计算式为g=

(3)A、测摆线长时摆线拉得过紧,使得摆长的测量值偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.

B、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故B正确.

C、开始计时时,秒表提前按下,则周期的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏小,故C正确.

D、实验中将49次全振动数成50次全振动,测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误.

故选:BC

故答案为:(1)0.9910;100.4;;(2)BC

1
题型:填空题
|
填空题

利用单摆测量某地的重力加速度,现测得摆球质量为m,摆长为L,通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为x=Asin(ωt+ϕ),则该单摆的振动周期为______,该处的重力加速度g=______;若减小振幅A,则周期______(选填“增大”、“减小”或“不变”).

正确答案

ω2L

不变

解析

解:由摆球运动时位移随时间变化的规律为x=Asin(ωt+φ),则知单摆的圆频率为ω,则单摆的周期T=

根据T=2π 解得,g==2L

由单摆的周期公式T=2π 知,周期与振幅无关,所以若减小振幅A,其周期不变.

解得故答案为:,ω2L,不变

1
题型:简答题
|
简答题

(1)某同学在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中,如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图1甲所示,那么

(1)单摆摆长是______cm.如果测定了40次全振动的时间如图1乙中秒表所示,那么秒表读数是______s,单摆的摆动周期是______s.

(2)如果他测得的g值偏大,可能的原因是______

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动计为50次

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,如图2,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______.(用k表示)

正确答案

解析

解:(1)摆球下边缘与悬挂点的距离为88.60cm,半径1cm,故摆长为87.60cm;

秒表读数为:60s+15.2s=75.2s;

故单摆周期为:

(2)根据单摆周期公式,得到,故g值偏大的原因可能是摆长测量值偏大或者周期测量值偏小;

A、测摆线长时摆线拉得过紧,摆长测量值偏小,故A错误;

B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,摆线长度增加了,故单摆周期变长了,相对与原来单摆,正确测量值偏大,或者相对与新单摆,摆长测量值偏小,故g测量值偏小,故B错误;

C、开始计时时,秒表过迟按下,周期测量值偏小,故重力加速度偏大,故C正确;

D、实验中误将49次全振动计为50次,周期测量值偏小,故重力加速度偏大,故D正确;

故选CD.

(3)根据单摆周期公式,有,故T2与l关系图象的斜率为

故答案为:(1)87.60 cm,75.2,1.88;(2)CD; (3)

1
题型:填空题
|
填空题

某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5,在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点所用的时间为t,在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L′,再用游标卡尺测得摆球的直径为d(读数如图).

(1)为了减小实验误差:当摆球的直径约为2cm时,比较合适的摆长应选______

A.100cm   B.30cm   C.10cm

(2)从图可知,摆球的直径d=______mm;

(3)该单摆在摆动过程中的周期T的表达式为T=______

(4)写出用上述所测物理量求重力加速度的表达式g=______

(5)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的______

A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了

B.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间

C.以摆线长做为摆长来计算

D.以摆线长与摆球的直径之和做为摆长来计算

(6)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k,则重力加速度g=______.(用k表示)

正确答案

A

20.3

BD

解析

解:(1)单摆的摆长应是球自然下垂时从悬点量至球心的距离,为减小误差,摆线的长度要适当长一些,所以应选择长100cm的摆长.

故选:A

(2)由图示游标卡尺可知,主尺示数为2cm=20mm,游标尺示数为3×0.1mm=0.3mm,摆球的直径为20mm+0.3mm=20.3mm.

(3)从单摆运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点时,单摆完成全振动的次数为,在此期间所用的时间内为t,则单摆的周期T=

(4)单摆的摆长:L=L′+,单摆周期T=,由单摆周期公式T=2π可知,重力加速度:g==

(5)由单摆周期公式T=2π可知,重力加速度g=

A、单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了,使所测周期T偏大,g偏小,故A错误;

B、把n次摆动时间误记为(n+1)次摆动的时间,使所测周期T偏小,g偏大,故B正确;

C、以摆线长作为摆长来计算,摆长偏小,所测g偏小,故C错误;

D、以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,摆长L偏大,所测g偏大,故D正确;

故选BD.

(6)由单摆周期公式T=2π可知,T2=L,T2-L图象的斜率k=,重力加速度:g=

故答案为:(1)A;(2)20.3;(3);(4);(5)BD;(6)

1
题型:填空题
|
填空题

某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:

(1)然后用秒表记录了单摆振动所用的时间如图甲所示,则秒表读数为______ s.

(2)接着测量了摆线的长度为l0,小球的直直径为d,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g=______(用题目中的物理量表示).

(3)某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据.在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2-l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度.两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲______,乙______.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

正确答案

99.8

偏小

无影响

解析

解:(1)图示秒表内圈示数是1.5min=90s,外圈示数是9.8s,秒表所示是90s+9.8s=99.8s;

(2)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,即单摆摆长:L=

由图乙所示图象可知,单摆的周期:T=5t0-t0=4t0

单摆周期公式:T=得:g==

(3)由单摆周期公式T=可知,重力加速度g=,摆长应该是摆线长度与摆球半径之和,

甲同学把摆线长L作为摆长,摆长小于实际摆长,由g=可知,重力加速度的测量值小于真实值;

由T=可知,L==kT2其中k=由此可见,L与T2成正比,k是比例常数;

由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值

故答案为:99.8,,偏小,无影响

下一知识点 : 外力作用下的振动
百度题库 > 高考 > 物理 > 单摆

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题