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振动50次所用的时间为101.5s.则:
题型:不详难度:来源:
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振动50次所用的时间为101.5s.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) (2)他测得的g值偏小,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和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,并求得该直线的斜率K.则重力加速度g=______.(用K表示) |
答案
(1)单摆的摆长L=l+r=101.00cm+×2.00cm=102.00cm=1.02m,单摆的周期T==s=2.03s 由单摆的周期公式T=2π得,g= 代入解得,g=9.76m/s2 (2) A、测摆线长时摆线拉得过紧,摆长偏大,根据g=可知,测得的g应偏大.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,测得的单摆周期变大,根据g=可知,测得的g应偏小.故B正确. C、开始计时时,秒表过迟按下,测得的单摆周期变小,根据g=可知,测得的g应偏大.故C错误. D、实验中误将49次全振动计为50次,根据T=求出的周期变小,g偏大.故D错误. 故选B (3)根据重力加速度的表达式g=可知,T2-l图线斜率k=,则g=. 故答案为:(1)9.76.(2)B.(3). |
举一反三
(选修模块3-4) 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=______. |
现有一只直径约6cm的圆柱形小烧杯,现要测量它的外径,可供选择的器材如下:一段足够长的细线、一只带铁夹的铁架台、一只直径约2cm带洞眼的小铜球、一只秒表、一架天平、一只直径约3cm带洞眼的小木球.当地重力加速度g已知. (1)选择合适器材测量烧杯外径的简要步骤是:______. (2)测量烧杯外径的表达式是d=______. |
利用单摆测重力加速度时,若实验结果g值偏大,则造成这一结果的原因可能是 A.单摆振动时摆球质量可能太大 B.计算摆长时可能没加上摆球半径 C.把n次全振动误计为(n+1)次全振动 D.把n次全振动误计为(n1)次全振动. |
科学探究活动通常包括以下环节:(A)搜集证据;(B)评估交流;(C)作出假设;(D)提出问题等. (1)请将正确的探究活动按顺序重新排列______(只需填写字母). (2)某兴趣小组的同学们对刚性物体的摆动周期产生了兴趣(这种摆称为复摆).于是,他们用厚度和质量分布均匀的细长木板(如一把米尺)做成一个复摆,如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示. 甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关. 乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离,即. 丙同学猜想:复摆的摆长应该大于. 为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索: ①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______的(选填“正确”或“错误”). ②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为单摆的周期计算值(T0=2π),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 | 周期计算值T0/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 | 周期测量值T/s | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 | 在“用单摆测定重力加速度”的实验中 (1)甲同学用游标卡尺测量小球的直径,如图,可得小球的直径为______cm. (2)如果甲同学测得的g值偏小,可能的原因是______(填写代号). A.测摆长时,忘记了加上摆球的半径 B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C.开始计时时,秒表过早按下 D.实验中误将39次全振动次数记为40次 (3)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=______.
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