- 单摆
- 共2503题
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)除用铁夹、铁架台、游标卡尺、带中心孔的金属小球和细线这些器材外,还需要用到的测量仪器有:______.
(2)本实验中,如下哪些措施是必要的______.
A.测周期时,单摆的摆角应大于10°
B.测周期时,应取摆球通过最低点处计时并测量摆球全振动30~50次的时间
C.装置单摆时,摆线应尽可能长些,摆球应选密度大而体积小的小球,且用夹板夹紧摆线
D.要使单摆在竖直平面内摆动,不得使其形成锥形摆或摆球转动
E.测摆长时,为了测量方便,应将单摆放在桌面上,拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O的长度作为摆长,然后将单摆从O点吊起.
(3)如果在实验中误将摆线长度当成了摆长,那么通过公式直接计算出的重力加速度将______(“偏大”、“偏小”);如果在实验中,误将振动29次的时间计成了30次的时间,那么所测重力加速度将______(“偏大”、“偏小”);如果在实验开始计时,秒表过早按下,那么所测重力加速度将______(“偏大”、“偏小”).
(4)增大单摆简谐振动周期的方法是______
A.只加大摆长
B.只加大摆角
C.只加大摆球质量
D.将单摆由北京移至赤道
(5)某同学在用单摆测定重力加速度的实验中,测量不同摆长情况下单摆的振动周期,并以L为横坐标,T2为纵坐标,做出了T2-L图线,如图所示,由此图线可知重力加速度为______.(结果保留三位有效数字)
正确答案
解:(1)据该实验原理和实验要求,应用刻度尺测摆长,游标卡尺测金属球的直径、秒表测时间、铁夹、铁架台、带中心孔的金属小球和细线等仪器.所以还需要有:刻度尺、秒表.
(2)A、单摆测量周期时,摆角不能大于5°,否则单摆的运动就不是简谐运动,故A错误;
B、采用累积法测周期,即测量摆球全振动30~50次的时间t,再根据T=得到周期.应从摆球通过最低点处计时,此时摆球的速度最大,引起的时间误差最小,故B正确.
C、据该实验的要求和误差分析可知,该实验中要求摆线应长一点;摆球质量大一些,且不能使上端的摆线移动,用夹板夹紧摆线.故C正确.
D、要使单摆在竖直平面内摆动,不得使其形成锥形摆或摆球转动,否则单摆公式就不能运用,故D正确.
E、应让单摆悬挂起来,用米尺测出摆球球心到摆线某点O的长度作为摆长,然后将单摆从O点吊起,故E错误.
故选:BCD
(3)单摆周期为:T=,n为单摆全振动的次数;由单摆周期公式T=2π
可得,重力加速度:g=
=
据此公式可知:在实验中误将摆线长度当成了摆长,比实际摆长偏小,所测重力加速度将偏小.
如果在实验中,误将振动29次的时间计成了30次的时间,即n变大,所测重力加速度将偏大.
如果在实验开始计时,秒表过早按下,测量的周期偏大,所测重力加速度将偏小.
(4)根据单摆周期公式T=2π可得,增大单摆简谐振动周期的方法是增大摆长或减小重力加速度,可将将单摆由北京移至赤道,单摆的周期与振幅和摆球质量
无关,故选:AD
(5)由单摆周期公式T=2π可得:T2=
L,则知T2-L图象的斜率:k=
由图象可知,图象斜率:k==
=4,则 g=
=π2≈9.86m/s2
故答案为:(1)刻度尺、秒表;(2)BCD;(3)偏小;偏大;偏小;(4)AD;(5)9.86m/s2.
解析
解:(1)据该实验原理和实验要求,应用刻度尺测摆长,游标卡尺测金属球的直径、秒表测时间、铁夹、铁架台、带中心孔的金属小球和细线等仪器.所以还需要有:刻度尺、秒表.
(2)A、单摆测量周期时,摆角不能大于5°,否则单摆的运动就不是简谐运动,故A错误;
B、采用累积法测周期,即测量摆球全振动30~50次的时间t,再根据T=得到周期.应从摆球通过最低点处计时,此时摆球的速度最大,引起的时间误差最小,故B正确.
C、据该实验的要求和误差分析可知,该实验中要求摆线应长一点;摆球质量大一些,且不能使上端的摆线移动,用夹板夹紧摆线.故C正确.
D、要使单摆在竖直平面内摆动,不得使其形成锥形摆或摆球转动,否则单摆公式就不能运用,故D正确.
E、应让单摆悬挂起来,用米尺测出摆球球心到摆线某点O的长度作为摆长,然后将单摆从O点吊起,故E错误.
故选:BCD
(3)单摆周期为:T=,n为单摆全振动的次数;由单摆周期公式T=2π
可得,重力加速度:g=
=
据此公式可知:在实验中误将摆线长度当成了摆长,比实际摆长偏小,所测重力加速度将偏小.
如果在实验中,误将振动29次的时间计成了30次的时间,即n变大,所测重力加速度将偏大.
如果在实验开始计时,秒表过早按下,测量的周期偏大,所测重力加速度将偏小.
(4)根据单摆周期公式T=2π可得,增大单摆简谐振动周期的方法是增大摆长或减小重力加速度,可将将单摆由北京移至赤道,单摆的周期与振幅和摆球质量
无关,故选:AD
(5)由单摆周期公式T=2π可得:T2=
L,则知T2-L图象的斜率:k=
由图象可知,图象斜率:k==
=4,则 g=
=π2≈9.86m/s2
故答案为:(1)刻度尺、秒表;(2)BCD;(3)偏小;偏大;偏小;(4)AD;(5)9.86m/s2.
某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石代替小球.他设计的实验步骤如下:
A.将石块和细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点,如图所示;
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=5°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,记下每次相应的l和T;
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值,作为计算时用的数据,代入公式g=()2l,
求出重力加速度g.
(1)该同学以上实验步骤中有重大错误的是______.
(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比真实值______(填“偏大”或“偏小”).
(3)用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?
正确答案
解:(1)该同学以上实验步骤中有重大错误的是:
B(摆长应从悬点到大理石块的质心)、D、(测量时间应从单摆摆到最低点开始)、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)由单摆的周期公式T=2π解得:g=
.可知,该同学用OM的长作为摆长,摆长偏小,由此式可知,g的测量值偏小.
(3)能准确的测量重力加速度,减小误差的方法:
Ⅰ.可以用改变摆长的方法;Ⅱ.画T2-L图象求斜率
故答案为:(1)BDF;(2)偏小;(3)图象法.
解析
解:(1)该同学以上实验步骤中有重大错误的是:
B(摆长应从悬点到大理石块的质心)、D、(测量时间应从单摆摆到最低点开始)、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)由单摆的周期公式T=2π解得:g=
.可知,该同学用OM的长作为摆长,摆长偏小,由此式可知,g的测量值偏小.
(3)能准确的测量重力加速度,减小误差的方法:
Ⅰ.可以用改变摆长的方法;Ⅱ.画T2-L图象求斜率
故答案为:(1)BDF;(2)偏小;(3)图象法.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
①摆动时偏角应满足的条件是______,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最______ (填“高”或“低”)的点的位置.
②用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图所示.O为悬挂点,从图中可知单摆的摆长为______m.
正确答案
解:①单摆是一种理想化的物理模型,小角度摆动可以看作简谐运动,摆角不宜超过10°;
经过最低点速度最大,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最“低”的点的位置.
②单摆的摆长是悬挂点到球心的距离,为:
99.75cm=0.9975m
故答案为:①0<θ<10°,低;②0.9975.
解析
解:①单摆是一种理想化的物理模型,小角度摆动可以看作简谐运动,摆角不宜超过10°;
经过最低点速度最大,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最“低”的点的位置.
②单摆的摆长是悬挂点到球心的距离,为:
99.75cm=0.9975m
故答案为:①0<θ<10°,低;②0.9975.
在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
(1)用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=______.如果已知摆球直径为2.0cm,让刻度尺的零点对准摆红的悬点,摆线竖直下垂,如图1,那么单摆摆长是______.如果测定了40次全振动的时间如图2,那么秒表读数是______s,单摆的摆动周期是______s.
(2)若某同学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3.①造成图象不过坐标原点的原因可能是______.②由图象求出的重力加速度g=______m/s2.(取π2=9.87)
(3)若在该实验中测得g值偏大,可能因为______
A.小球在水平面内做圆周运动,形成了圆锥摆
B.计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径
C.测量周期时,把n次全振动误记为(n-1)次全振动,致使周期偏大
D.测量周期时,把n次全振动误记为(n+1)次全振动,致使周期偏小.
正确答案
解:(1)由单摆周期公式:可得重力加速度表达式:
;
刻度尺下边缘读数为88.50cm,摆长应该是悬点到球心的长度,球直径为2cm,故摆长应该为:88.50cm-1cm=87.50cm;
内表读数为1min,外边读数为15.2s,可得秒表读数为:60s+15.2s=75.2s
单摆周期为:
(2)①造成图象不过坐标原点的原因可能是忽略了球的半径,单摆的长度应该为绳长L加球的半径r,即:l=L+r
即:
得到:
若忽略了球的半径,则图象不过原点.
②由图象T2和l的对应关系可得重力加速度:.
(3)A、小球在水平面内做圆周运动,形成了圆锥摆,此时周期表达式为:即周期比实际值要偏小,故可使g值偏大,故A正确.
B、计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径,导致摆长比实际的要小,测量值偏小,故B错误.
C、测量周期时,把n次全振动误记为(n-1)次全振动,致使周期偏大,则测量值偏大,故C错误
D、测量周期时,把n次全振动误记为(n+1)次全振动,致使周期偏小,测量值偏小,故D正确.
故选:AD
故答案为:(1);87.50cm;75.2;1.88;(2)忽略了球的半径;9.87;(3)AD.
解析
解:(1)由单摆周期公式:可得重力加速度表达式:
;
刻度尺下边缘读数为88.50cm,摆长应该是悬点到球心的长度,球直径为2cm,故摆长应该为:88.50cm-1cm=87.50cm;
内表读数为1min,外边读数为15.2s,可得秒表读数为:60s+15.2s=75.2s
单摆周期为:
(2)①造成图象不过坐标原点的原因可能是忽略了球的半径,单摆的长度应该为绳长L加球的半径r,即:l=L+r
即:
得到:
若忽略了球的半径,则图象不过原点.
②由图象T2和l的对应关系可得重力加速度:.
(3)A、小球在水平面内做圆周运动,形成了圆锥摆,此时周期表达式为:即周期比实际值要偏小,故可使g值偏大,故A正确.
B、计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径,导致摆长比实际的要小,测量值偏小,故B错误.
C、测量周期时,把n次全振动误记为(n-1)次全振动,致使周期偏大,则测量值偏大,故C错误
D、测量周期时,把n次全振动误记为(n+1)次全振动,致使周期偏小,测量值偏小,故D正确.
故选:AD
故答案为:(1);87.50cm;75.2;1.88;(2)忽略了球的半径;9.87;(3)AD.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
(1)以下说法正确的是______.
A.测量摆长时应将摆球取下后再测量
B.测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时
C.实验中应控制摆角不大于10°是为了减小系统误差
D.只要测量一次全振动的时间即可知道单摆振动的周期
(2)在《用单摆测定重力加速度》的实验中,某同学测出的g值比当地值大,造成的原因可能是______
A.摆角太大了(摆角仍小于10°)
B.量摆长时从悬点量到球的最下端
C.计算摆长时忘记把小球半径加进去
D.摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动.
正确答案
解:(1)A、摆长等于摆线长度与摆球半径之和,故A错误;
B、为减小实验误差,测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时,故B正确;
C、实验中应控制摆角不大于5度是为了减小系统误差,故C错误;
D、为减小实验误差,要测出多个全振动的时间,然后求出平均值作为单摆的周期,故D错误;
故选:B;
(2)根据单摆的周期公式:T=2π 得g=
,
A、由上公式可知,与摆角无关,故A错误;
B、量摆长时从悬点量到球的最下端,L偏大,故g偏大,B项正确;
C、将摆线的长误为摆长,摆长的即测量值偏小,所以重力加速度的测量值就偏小.故C错误;
D、我们是利用单摆的运动规律知T=2π得g=
,
摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动,则T=2π,周期将比T=2π
小,故g偏大,故D正确;
故选:(1)B;(2)BD.
解析
解:(1)A、摆长等于摆线长度与摆球半径之和,故A错误;
B、为减小实验误差,测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时,故B正确;
C、实验中应控制摆角不大于5度是为了减小系统误差,故C错误;
D、为减小实验误差,要测出多个全振动的时间,然后求出平均值作为单摆的周期,故D错误;
故选:B;
(2)根据单摆的周期公式:T=2π 得g=
,
A、由上公式可知,与摆角无关,故A错误;
B、量摆长时从悬点量到球的最下端,L偏大,故g偏大,B项正确;
C、将摆线的长误为摆长,摆长的即测量值偏小,所以重力加速度的测量值就偏小.故C错误;
D、我们是利用单摆的运动规律知T=2π得g=
,
摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动,则T=2π,周期将比T=2π
小,故g偏大,故D正确;
故选:(1)B;(2)BD.
某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如右图甲所示,可读出摆球的直径为______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L.
②用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如右图乙所示,该单摆的周期是T=______s(结果保留三位有效数字).
③测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2-L 图象如右图丙,此图线斜率的物理意义是______
A.gB.C.
D.
④题③中,在描点时若误将摆线长当做摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度将因此而产生哪一种结果?______
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能
⑤该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度.他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=______.
正确答案
解:①游标卡尺的主尺读数为20mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,所以摆球的直径为 d=20.6mm=2.06cm
②由单摆全振动的次数为n=29.5次,秒表读数为t=67.4s,该单摆的周期是T==2.28s
③由周期公式T=2π,可得
T2=L可知,T2-l图线斜率k=
.故选:C.
④描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,T2=(L线+
),即作出T2-L线的图象,斜率不变,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小不变,故选:C.
⑤先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,
T1=2π
然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T2.
T2=2π
解得:g=.
故答案为:
①2.06;②2.28s;③C;④C;⑤.
解析
解:①游标卡尺的主尺读数为20mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,所以摆球的直径为 d=20.6mm=2.06cm
②由单摆全振动的次数为n=29.5次,秒表读数为t=67.4s,该单摆的周期是T==2.28s
③由周期公式T=2π,可得
T2=L可知,T2-l图线斜率k=
.故选:C.
④描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,T2=(L线+
),即作出T2-L线的图象,斜率不变,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小不变,故选:C.
⑤先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,
T1=2π
然后把摆线缩短适当的长度△l,再测出其振动周期T2.
T2=2π
解得:g=.
故答案为:
①2.06;②2.28s;③C;④C;⑤.
宝强同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他只好找到一块大小为3cm左右,外形不规则的大理石块代替小球.实验步骤如下:
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.从摆球摆到平衡位置时该开始计时,测出30次全振动的总时间为t,由T=t/30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,
代入公式g=,求出重力加速度g
(1)你认为该同学以上实验步骤中有明显错误的是______(填序号);
(2)宝强同学又换了一种做法:先使OM间尼龙线长度为某个值,测出其周期T1;后使OM间尼龙线长度比原来伸长了△L,再测出摆的周期T2.那么,重力加速度的值可以表示为______(用T1、T2、△L表示).
正确答案
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)摆线长为L时的单摆的振动周期T1,
T1=2π
摆线伸长适当的长度△L后,其振动周期T2.
T2=2π
联立解得:g=
故答案为:(1)BCF;(2).
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)摆线长为L时的单摆的振动周期T1,
T1=2π
摆线伸长适当的长度△L后,其振动周期T2.
T2=2π
联立解得:g=
故答案为:(1)BCF;(2).
一位同学做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验,他将摆球挂起后,进行了如下步骤:
A.测摆长L:用米尺量出摆线长度;
B.测周期T:将摆球拉起一个小角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,计算出单摆的振动周期T=;
C.改变摆长,重复上述步骤几次;
D.数据分析:.该同学经实验测量得到一组数据,如表所示:
(1)请根据上表中的数据在如图坐标纸上做出合适的图线,并根据图线判定L与T2的关系为:______.(坐标纸见上面)
(2)指出上面A、B步骤中遗漏或错误的地方:
①______
②______.
正确答案
解:(1)将表格中的数据在坐标纸上描点,然后连线如图,
由图可知,T2与摆线的长度L成正比,即T2∝L.
(2)①步骤A、摆长不等于摆线的长度,所以要用卡尺测出摆球直径d,摆长L等于摆线长与之和;
②步骤B、小球通过最低点作为第一次时开始计时,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,为29.5个周期,所以周期:.
故答案为:(1)T2∝L;(2)①步骤A中应用游标卡尺测出摆球直径,摆长应为摆线长加上摆球的半径;②步骤B中单摆周期T计算式应是.(或指出周期测量错误即可)
解析
解:(1)将表格中的数据在坐标纸上描点,然后连线如图,
由图可知,T2与摆线的长度L成正比,即T2∝L.
(2)①步骤A、摆长不等于摆线的长度,所以要用卡尺测出摆球直径d,摆长L等于摆线长与之和;
②步骤B、小球通过最低点作为第一次时开始计时,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,为29.5个周期,所以周期:.
故答案为:(1)T2∝L;(2)①步骤A中应用游标卡尺测出摆球直径,摆长应为摆线长加上摆球的半径;②步骤B中单摆周期T计算式应是.(或指出周期测量错误即可)
(1)用图1示装置研究平抛物体的运动.实验时在地面铺上复写纸和白纸,使小球(视为质点)从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球落地后将在白纸上留下痕迹.通过测量斜糟末端到地面的高度h和小球的水平射程x,即可计算出小球平抛的初速度r4.
以下关于该实验的说法中合理的是______.
A.实验所用的斜糟必须光滑B.实验所用的斜糟末端初切线必须水平
C.实验时还能要使用秒表测出小球落地的时间
D.为精确确定落点位置,应让小球从同一亮度多次下落,用尽可能小的圆将白纸上小球留下的痕迹圆在其内,其圆心就是小球的平均落点.
(2)某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,透过改变摆长l调出相应的周期T,得出一组对应的l与T的数,再以l为横坐标,T2为纵坐标将所得数据连成直线,若求得该直线的斜率为K,则重力加速度g=______.若该同学在测摆长时漏测了小球半径,则用这种作图法求出的重力加速度和没有漏测小球半径相比______(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).
(3)某同学利用图2示电路测电池的电动势和内电阻,记录的6组数据如表格所示.
①为了使实验结果相对精确,请根据数据分布的特点,在给出的U-I坐标轴上标上合现的坐标值,并作出U-I图象3.
②根据图象3求出电池的电动势E=______V,电池的内电阻r=______Ω.
正确答案
解:
(1)A、实验所用的斜糟不一定光滑,只要做平抛运动即可.故A错误;
B、实验所用的斜糟末端初切线必须水平,才能确保做平抛运动.故B正确;
C、实验时小球落地的时间是通过竖直方向做自由落体,借助于h=,来求得的.故C错误;
D、为了精确确定落点位置,应让小球从同一亮度多次下落,用尽可能小的圆将白纸上小球留下的痕迹圆在其内,其圆心就是小球的平均落点,故D正确.
故选:BD;
(2)根据重力加速度的表达式g= 可知,T2-l图线斜率k=
,则g=
;
若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点,而是与纵轴的正半轴相交于一点,则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径,从g的表达式可知:g与摆长无关,所以因此失误对由图象求得的重力加速度的g的值无影响.
(3)根据表格中的数据,一一描点,然后做出图象,使得点分布在图象两边,注意远离较大,这是错误点,应该舍去.图象如下图所示;
(4)图象与纵轴的交点,即为电池的电动势,则为1.46(1.44~1.48);
而图象的斜率,则为电池的内阻,即;
故答案为:(1)BD;
(2); 没有影响
(3)①如图
②1.46(1.44~1.48),0.72(0.65~0.75)
解析
解:
(1)A、实验所用的斜糟不一定光滑,只要做平抛运动即可.故A错误;
B、实验所用的斜糟末端初切线必须水平,才能确保做平抛运动.故B正确;
C、实验时小球落地的时间是通过竖直方向做自由落体,借助于h=,来求得的.故C错误;
D、为了精确确定落点位置,应让小球从同一亮度多次下落,用尽可能小的圆将白纸上小球留下的痕迹圆在其内,其圆心就是小球的平均落点,故D正确.
故选:BD;
(2)根据重力加速度的表达式g= 可知,T2-l图线斜率k=
,则g=
;
若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点,而是与纵轴的正半轴相交于一点,则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径,从g的表达式可知:g与摆长无关,所以因此失误对由图象求得的重力加速度的g的值无影响.
(3)根据表格中的数据,一一描点,然后做出图象,使得点分布在图象两边,注意远离较大,这是错误点,应该舍去.图象如下图所示;
(4)图象与纵轴的交点,即为电池的电动势,则为1.46(1.44~1.48);
而图象的斜率,则为电池的内阻,即;
故答案为:(1)BD;
(2); 没有影响
(3)①如图
②1.46(1.44~1.48),0.72(0.65~0.75)
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度.实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置;
B.用游标卡尺测量小球的直径d;
C.用米尺测量悬线的长度l;
D.让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3、….当数到20时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;
F.计算出每个悬线长度对应的t2;
G.以t2为纵坐标、l为横坐标,作出t2-l图线.
结合上述实验,完成下列题目:
(1)用游标为10分度的卡尺测量小球的直径.某次测量的示数如图1所示,读出小球直径d的值为______cm.
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出图线如图2所示.根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.1.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)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是______
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点时开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t2-l图线,而应作t2-(l-d)图线
D.不应作t2-l图线,而应作t2-(l+d)图线.
正确答案
解:(1)1所示游标卡尺主尺的示数是1.5cm=15mm,游标尺示数是2×0.1mm=0.2mm,小球的直径d=15mm+0.2mm=15.2mm=1.52cm;
图3所示秒表分针示数是1min=60s,秒针示数是6.0s,秒表所示是60s+6.0s=66.0s;
(2)根据单摆周期公式T=2π得:
=2π
,即:t2=400π2
故t2-l图象的斜率表示
的大小,
由题意知斜率k=404.0
则:=404.0,π2取10,
得:g≈9.76m/s2
(3)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,
摆长小于实际摆长,t2-l图象不过原点,在纵轴上截距不为零,故D正确.
故选:D;
故答案为:(1)1.52cm,(2)9.75~9.76,(3)D
解析
解:(1)1所示游标卡尺主尺的示数是1.5cm=15mm,游标尺示数是2×0.1mm=0.2mm,小球的直径d=15mm+0.2mm=15.2mm=1.52cm;
图3所示秒表分针示数是1min=60s,秒针示数是6.0s,秒表所示是60s+6.0s=66.0s;
(2)根据单摆周期公式T=2π得:
=2π
,即:t2=400π2
故t2-l图象的斜率表示
的大小,
由题意知斜率k=404.0
则:=404.0,π2取10,
得:g≈9.76m/s2
(3)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,
摆长小于实际摆长,t2-l图象不过原点,在纵轴上截距不为零,故D正确.
故选:D;
故答案为:(1)1.52cm,(2)9.75~9.76,(3)D
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