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题型:填空题
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填空题

(1)某同学用单摆测当地的重力加速度.先用游标卡尺测量摆球直径,如图1所示,该球直径为______

(2)实验时该同学在摆球最低点的左右两端分别放置激光电  源与光敏电阻,光敏电阻与一个传感器连接,通过显示器直接看出其阻值变化规律.若摆球摆动过程中光敏电阻阻值如图2示规律变化,该单摆的周期为______

(3)该同学改变摆长,测出几组对应的周期T,做出L-T2图象,如图3所示.在画出直线后,取该直线上两点,则重力加速度表达式g=______

正确答案

11.7mm

2t0

2

解析

解:(1)游标卡尺的精度是0.1mm,主尺读数是11mm,游标上第7条刻度线与主尺对齐,则游标尺读数为0.1mm×7=0.7mm,

故摆球的直径为d=11mm+0.7mm=11.7mm

(2)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会挡住细激光束,

由图2所示R-t图线可知周期T=2t0

(3)根据T=2π

解得L=

所以在L-T2图象中斜率k=

取该直线上两点

则斜率k=

解得:g=4π2

答案为:(1)11.7mm;  (2)2t0;(3)4π2

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题型:简答题
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简答题

在“用单摆测定重力加速度”的实验中.

(1)若测量出单摆摆长为l,用秒表记录下单摆完成n次全振动所用的时间t.重力加速度的表达式g=______(用直接测量量表示).

(2)某同学用最小刻度为1mm的刻度尺测量摆长.其中一次测量结果如图甲所示,悬点O与刻度尺零刻线对齐,图中摆长读数为______cm.

(3)为了减小实验误差,某同学用图象法处理实验数据.他通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T.作出T 2-l图象如图乙所示.若图线的斜率为k,由图线可知重力加速度g=______

正确答案

解析

解:(1)单摆的周期T=

根据

得:g=

(2)根据图象可知,摆长l=98.15cm

(3)根据得,,则图线的斜率k=

故答案为:(1);(2)98.15;  (3)

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题型:填空题
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填空题

某同学利用单摆去测定当地的重力加速度:

①该同学用游标卡尺测量单摆小球的直径和用秒表测量单摆的周期,如图1所示小球的直径是______mm;如图2,小球完成N次全振动的总时间是______s.

②该同学在正确测量单摆摆线长L、小球直径d和单摆周期T后,利用公式g=经多次测量计算出的重力加速度数值总小于当地的真实值,请问造成这种结果的原因是______

正确答案

10.50

100.6

小球重心位于球心之下

解析

解:①由图示游标卡尺可知,其示数为:10mm+10×0.05mm=10.50mm,

由图示秒表可知,其示数为:1min+40.6s=60s+40.6s=100.6s;

②由单摆周期公式:T=2π,解得:g==

重力加速度数值总小于当地的真实值,由g=可知,(L+)偏小,

准确测出L与d,则小球重心不在小球的球心处,小球重心位于球心之下;

故答案为:①10.50;100.6;②小球重心位于球心之下.

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题型:填空题
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填空题

在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,

(1)某同学用毫米刻度尺测得摆线长L0=949.9mm;用游标卡尺测得 摆球的直径如图甲所示,则摆球直径d=______mm;用秒表测得单摆完成n=50次全振动的时间如图乙所示,则秒表的示数t=______s;写出用本题给定物理量符号表示当地的重力加速度的表达式g=______ 并算出g=______m/s2 (取π2=10 )

(2)若该同学测得g值偏大,那么可能原因是______(不定项)

A.计算摆长时没有计入摆球的半径

B.开始计时时,秒表过迟按下

C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了

D.试验中误将39次全振动数为40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,从而得出几组对应的L与T的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标将所得数据点连成直线(如图丙),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

20.20

100.2

9.56

BD

解析

解:(1)直径读数:主尺:20mm,游标对其格数:4个格,读数:4×0.05=0.20mm

所以直径为:20+0.20=20.20mm

大表盘读数为:90s

小盘读数为:10.2s

故时间为:90+10.2=100.2s

根据单摆的周期公式T=,可得:g==

代入数据得:g=9.56m/s2

(2)根据单摆的周期公式T=,可得:g=

A.计算摆长时没有计入摆球的半径.则摆长偏小,故重力加速度偏小,故A错误

B、秒表过迟按下,导致周期偏小,故重力加速度偏大,故B正确

C、振动中出现松动,但计算时仍用开始测得的值,将导致g偏小,故C错误

D、试验中将39次全振动数为40次,根据T=,周期偏小,故g偏大,故D正确

故选:BD

(3)由图知,斜率k=,代入g=

可得:g=

故答案为:(1)20.20  100.2,  9.56

(2)BD  (3)

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题型:填空题
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填空题

小强同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,先测得摆线长为L,摆球直径为D,然后用秒表记录了单摆n次全振动所用的时间为t,则

(1)该同学计算重力加速度的表达式为:g=______

(2)(多选)该同学测得的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,秒表提前按下

D.实验中误将49次全振动数为50次

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆线长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).这种处理实验数据的方法得到的g值与理论值相比______(填“偏大““偏小““相等“).

正确答案

BC

相等

解析

解:(1)单摆摆长l=L+r,单摆周期T=

由单摆周期公式T=2π可得,g==

(2)A、测摆线长时摆线拉得过紧,单摆摆长偏大l,由g=可知,

重力加速度的测量值偏大,不符合题意,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,

计算时,仍按测量值计算,l偏小,由g=可知,重力加速度的测量值偏小,符合题意,故B正确;

C、开始计时,秒表过早按下,所测时间t偏大,由g==可知,

重力加速度的测量值偏大,符合题意,故C正确;

D、实验中误将49次全振动记数为50次,N偏大,由g=可知,

重力加速度测量值偏大,不符合题意,故D错误;

故选:BC

(3)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;再据单摆的周期公式T=2π得:g=.所以g=

故答案为:(1)(2)BC   (3)相等

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题型:简答题
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简答题

某同学利用如图1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,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,完成下列任务:

(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2所示,读出小球直径d的值为______cm;用秒表记录了单摆振动60次所用的时间(如图4),秒表所示读数为______s

(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t2-l图线如图3所示.根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.0.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t-l图线;  

D.不应作t2-l图线,而应作t2-(l+)图线.

正确答案

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图象的斜率表的大小,

由题意知斜率k=404.0

=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,66.0;(2)9.76;(3)D

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题型:简答题
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简答题

在“用单摆测定重力加速度”的实验中

(1)除用铁夹、铁架台、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来测量摆球全振动30~50次的时间

C.装置单摆时,摆线应尽可能长些,摆球应尽可能小些而质量大些,且用夹板夹紧摆线

D.测摆长时,应将单摆悬挂起来,用刻度尺和游标卡尺测出摆球球心到悬点的距离

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,那么所测重力加速度将______(“偏大”、“偏小”).如果在实验中,误将振动31次的时间计成了32次的时间,那么所测重力加速度将______(“偏大”、“偏小”).

正确答案

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、游标卡尺.

(2)A、单摆测量周期时,摆角不能大于5度,否则该运动就不是简谐运动,故A错误;

BCDE、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,且摆长等于摆线与球半径之和;摆球质量大一些,且不能使上端的摆线移动,采用累积法从最低点开始计时测量周期,故BCD正确,E错误.

(3)单摆周期:T=,n为单摆全振动的次数

由单摆周期公式T=2π可知,

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31次的时间计成了32次的时间,即n变大,所测重力加速度将偏大.

故答案为:(1)刻度尺、秒表、游标卡尺;(2)BCD  (3)偏小;偏大.

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题型:填空题
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填空题

如图表所示,用单摆测重力加速度,其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据.

根据这些数据可以

(1)算出当地的重力加速度g=______

(2)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为______

A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台

B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台

C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台

(3)如果测得的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,秒表过迟按下

D.实验中误将n-1次全振动数为n次.

正确答案

g=

B

B

解析

解:(1)、单摆的摆长l=L0+d;单摆一次全振动的时间为一个周期,则单摆的周期为T=.由单摆的周期公式T=2π

   g=

(2)根据实验要求,摆长1m左右,用米尺测量.为减小空气阻力的影响,应选用体积较小的实心金属球,故选小钢球,测量周期用秒表,故选B;

(3)由T=2π得g=,根据g的表达式分析可知:

A、测摆线长时摆线拉得过紧,摆长测量值偏大,g的测量值偏大.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,单摆振动周期增大,则g的测量值偏小.故B正确.

C、开始计时,秒表过迟按下,测得的周期偏小,g的测量值偏大.故C错误.

D、实验中误将n-1次全振动数为n次,由单摆振动的周期T=可知,T测量值偏小,g的测量值偏大.故D错误.

故选B

故答案为:(1)g=

(2)B;(3)B.

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题型:简答题
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简答题

在用单摆测重力加速度的实验中

(1)秒表的示数如图为______,若此时间为该单摆完成50次全振动的时间,则周期为T=______

(2)若测得此单摆摆长为0.995m,则该单摆所在地的重力加速度为

______.(按π2=10计算,结果保留3位有效数字)

正确答案

解析

解:秒表的读数为90+9.8s=99.8s.单摆的周期T==

根据单摆的周期公式,解得g=

故答案为:(1)99.8,2.00 (2)9.95m/s2

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题型:简答题
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简答题

在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:

(1)下列给出的材料中应选择______作为摆球与摆线,组成单摆.

A.木球       B.铁球     C.柔软不易伸长的丝线    D.粗棉线

(2)在测定单摆摆长时,下列的各项操作正确的是______

A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线悬点到摆球球心之间距离

B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加上摆球直径

C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径

D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球的半径

(3)实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大,可能的原因是______

A.摆球的质量偏大                     B.单摆振动的振幅偏小

C.计算摆长时加上了摆球的直径           D.将实际振动次数n次误记成(n+1)次

(4)实验中测量得小球的直径的示数如图1所示,图中游标尺上有20个等分刻度,则小球的直径d为______mm.用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示,由图可读出时间为______s.

正确答案

解析

解:(1)为减小空气阻力与摆长变化对实验的影响,应选用密度大而体积小的球作为摆球,应选长度不易发生变化的线作为摆线,因此摆球应选B,摆线选C;

(2)单摆摆长等于摆球半径与摆线长度之和,应先测出摆球直径,然后把单摆悬挂好,再测出摆线长度,摆球半径与摆线长度之和是单摆摆长,故D正确;

(3)由单摆周期公式T=2π,重力加速度:g=

A、由g=可知,重力加速度与摆球质量无关,故A错误;

B、由g=可知,重力加速度与振幅无关,故B错误;

C、算摆长时加上了摆球的直径,摆长偏大,由g=可知,重力加速度的测量值偏大,故C正确;    D、将实际振动次数n次误记成(n+1)次,所测周期T偏小,由g=可知,重力加速度的测量值偏大,故D正确;故选CD.

(4)由图示游标卡尺可知,主尺示数为1.1cm=11mm,游标尺示数为11×0.05mm=0.55mm,则摆球直径d=11mm+0.55mm=11.55mm;

由图示秒表可知,分针示数为1min30s=90s,秒针示数为6.8s,则秒表示数为90s+6.8s=96.8s.

故答案为:(1)BC;(2)D;(3)CD;(4)11.55,96.8.

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题型:简答题
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简答题

I.如图1所示,读数是______mm. 如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是______mm.

II.在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的操作步骤为:

a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;

b.用米尺量得细线长度l

c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n

e.用公式g=计算重力加速度.

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”).

正确答案

解析

解:(1)游标卡尺的固定刻度读数为13mm,游标尺上第11个刻度游标读数为:0.05×11mm=0.55mm,所以最终读数为:1.3cm+0.55cm=13.55mm;

螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm,所以最终读数为:0.5mm+0.180mm=0.680mm,

(2)该实验中,用米尺量得细线长度l,下端系住直径为d的金属小球,所以单摆的摆长为:

而该同学使用公式:来计算重力加速度,摆长中少了小球的半径,所以摆长偏小,计算的结果就会偏小.

故答案为:I.13.55;   0.680; II.偏小

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题型:填空题
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填空题

一个单摆在甲地时,在时间t内完成m次全振动,移至乙地时,经过相同的时间完成n次全振动,则甲、乙两地重力加速度大小之比g:g等于______

正确答案

m2:n2

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:T=n:m.

根据单摆的周期公式:T=2π,得:g=,重力加速度与周期平方成反比,则:=

故答案为:m2:n2

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题型:简答题
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简答题

(1)在“利用单摆测重力加速度”实验中,测得单摆摆角小于 5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为 L,用螺旋测微器侧得摆球直径为d.

①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达形式g=______

②从图1可知,摆球直径 d 的读数为______mm

③实验中某同学发现自己测得的重力加速度值总是偏大,其原因可能是______

A.悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了

B.单摆所用摆球质量太大

C.把n次全振动时间误作(n+l )次全振动时间

D.以摆线长作为摆长来计算

( 2 )将满偏电流Ig=50μA、内阻未知的电流表G改装成电流表并进行校准.

①利用如图2所示电路测量电流表内阻(图中电源电动势 E=4V ):先闭合S1,调节 R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持 R 不变,调节 R‘,使电流表指针偏转到满刻度的 3/5,读出此时 R'的阻值为 1425Ω,则电流表内阻测量值Rg=______Ω.

②将该表改装成量程为 1mA 的电流表 A,需______(填“串联”或“并联”),阻值为 R0=______Ω的电阻.

③用标准电流表 A1对改装好的电流表 A 进行校准,请在方框内画出实验电路图并按电路图连接实物图.

正确答案

解析

解:(1)①根据单摆周期公式T=2π得:g=4π2=

②螺旋测微器的固定刻度为5.5mm,可动刻度为48.0×0.01mm=0.480mm,所以最终读数为:.5mm+0.480mm=5.980mm

(2)由g=4π2知,

A、摆线增长,则摆长l的测量值偏小,由g表达式知会使g偏小,故A错误;

B、重力加速度g值与摆球质量无关,故B错误;

C、把n次全振动的时间误作为(n+1)次全振动的时间,测t测量值偏小,周期T偏小,则g值偏大,故C正确;

D、以摆线长作为摆长,则l值偏小,测得的g值偏小,故D错误.

故选:C.

(2)①实验时要求滑动变阻器阻值远远大于电流表内阻,实验过程中认为干路电流不变,则保持 R 不变,调节 R‘,使电流表指针偏转到满刻度的 时通过R′的电流为满偏电流的,二者电流之比为3:2,则电阻之比为2:3,得:Rg=R=950Ω.

②改装成大量程电流表要并联小电阻分流,则有:R==50Ω

③用标准电流表 A1对改装好的电流表 A 进行校准时为了从0开始一一校对,滑动变阻器采用分压接法.

实验电路图与实物图如图:

故答案为:(1);5.980;C(2)①950;②并联;50;③如图.

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题型:填空题
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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97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则

①该摆摆长为______cm.

②如果他测得的g值偏大,可能的原因是______

A.测摆线长时摆线拉的过紧       B.摆球的质量测的不准确

C.摆角太小,使周期变小         D.实验中误将49次全振动数为50次.

正确答案

98.50

AD

解析

解:①摆长为:L=l+=97.50cm+1.00cm=98.50cm;

②根据T=2π ,得:g=

A、测量摆长时,线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,由上式可知重力加速度测量值偏大,故A正确.

B、单摆的周期与摆球的质量无关,本实验也不需要测量摆球的质量.故B错误.

C、摆角太小,单摆的振幅太小,根据单摆的周期公式可知单摆的周期与振幅无关,故C错误.

D、实验中误将49次全振动记为50次,周期的测量值偏小,由上式可知重力加速度测量值偏大,故D正确.

故选:AD.

故答案为:98.50; AD

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题型:简答题
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简答题

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100.51cm,然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0s.则:

(1)他测得摆球直径为______cm

(2)他测得当地重力加速度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)

(3)他测得的g值偏大,可能原因是:______

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,振动过程中出现松动.

C.开始计时时,秒表过迟按表   D.实验中误将50次全振动计为49次.

正确答案

解析

解:(1)游标卡尺的主尺读数为29mm,游标读数为0.1×8mm=0.8mm,则最终读数为29.8mm=2.98cm.

(2)单摆的周期T=,根据T=,解得重力加速度为:

g==9.86m/s2

(3)根据g=知,

A、测摆线长时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏大,故A正确.

B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动过程中出现松动,则摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小.故B错误.

C、开始计时时,秒表过迟按表,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故C正确.

D、实验中误将50次全振动计为49次,则周期的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏小,故D错误.

故选:AC.

故答案为:(1)2.98;(2)9.86;(3)AC.

下一知识点 : 机械波
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