某同学做用单摆测重力加速度的实验,该同学先测出了摆线长为l,摆球直径为d,然后沿单摆的周期:将摆球拉起一个很小的角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下停表
题型:上海模拟难度:来源:
某同学做用单摆测重力加速度的实验,该同学先测出了摆线长为l,摆球直径为d,然后沿单摆的周期:将摆球拉起一个很小的角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时将此次通过最低点作为第1次,接着一直数到摆球第n次通过最低点时,按停表停止计时,读出这段时间为t,则该摆的摆长L=______,单摆的周期T=______,根据单摆的周期公式得出重力加速度g=______. |
答案
(1)单摆的摆长是从悬点到摆球的球心的距离,L=l+;摆球两次经过最低点的时间间隔是半个周期,所以摆球通过最低点作为第1次停表开始计时到一直数到摆球第n次通过最低点,摆球经过了(n-1)个半个周期,所以单摆的周期:T=;根据单摆的周期公式:T=2π,重力加速度:g=.将T与L代入公式可得:g=. 故答案为:l+;;. |
举一反三
有位同学想知道家中一把小铁锁的重心位置,做了如下实验:用一轻细线一端系在小铁锁上,将其悬挂起来,如图(a)所示,近似将其当作单摆处理.先用米尺量出悬点到小铁锁下端的距离L,然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放,测出其30次全振动的时间,算出振动周期T.多次改变悬线长并重复上面操作,得到多组L、T的数据,作出L-T2图象如图(b)所示.则可知小铁锁的重心到其下端的距离为______cm;同时可测得当地重力加速度大小为______m/s2.
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(1)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度.于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图所示.然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量.同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t. ①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=______; ②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,测量摆长时从而将悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值______ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”).
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω.现通过以下实验测量该金属材料的电阻率. ①用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图1所示,则该电阻丝直径的测量值d=______mm; ②实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材: 电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ); 电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ); 电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω); 电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω); 滑动变阻器R1(0~10Ω); 滑动变阻器R2(0~1kΩ); 电源E (电动势为4.5V,内阻不计). 为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______. ③如图2所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P,触头的另一端为接线柱c,当用手按下触头P时,触头P才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U.请在图3中完成实验电路的连接.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量) ④利用测量数据画出U-L图线,如图4所示,其中(L0,U0)是U-L图线上的一个点的坐标.根据U-L图线,用电阻丝的直径d、电流I和坐标(L0,U0)可计算得出电阻丝的电阻率ρ=______.(用所给字母表示) |
(1)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电火花计时器的工作电压为______,频率______. ②打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”) ③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______ m/s2. ④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______.
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω) B.电压表V(0~15V) C.电流表A(0~0.6A、内阻0.1Ω) D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω) E 滑动变阻器R1(0~10Ω、10A) F.滑动变阻器R2(0~100Ω、1A) G.定值电阻R3=990Ω H.开关、导线若干 ①为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是______(填写字母代号) ②请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号. ③上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω. |
在用单摆测重力加速度的实验中: (1)实验时必须控制摆角,若摆长为1.2m,则要将摆球拉至离平衡位置约______m处释放. (2)某同学实验时改变摆长,测出几组摆长L和对应的周期T的数 据,作出T2-L图线,如图所示.利用图线上任两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),便可求得重力加速度g=______. (3)作T2-L图线解决物理问题,可以提示我们:若摆球的质量分布 不均匀,对测量结果将______. |
某同学在用单摆测定重力加速度的实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录表格如下:
L(m) | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | T(s) | 1.42 | 1.79 | 1.90 | 2.00 | 2.20 | T2(s2) | 2.02 | 3.20 | 3.61 | 4.00 | 4.84 |
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