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2.0cm,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
题型:不详难度:来源:
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2.0cm,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)(单选题)如果他测得的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,秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50次. |
答案
(1)摆长L=97.50+1.0cm=98.50cm. (2)根据单摆的周期公式T=2π得,g=. A、测摆线时摆线拉得过紧,则摆长的测量量偏大,则测得的重力加速度偏大.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,而测得的摆长偏小,则测得重力加速度偏小.故B正确. C、开始计时,秒表过迟按下,测得单摆的周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故C错误. D、实验中误将49次全振动数为50次.测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误. 故选B. 故答案为:98.50,B. |
举一反三
在用单摆测重力加速度的实验中: (1)应注意,实验时必须控制摆角在______内,并且要让单摆在______内摆动. (2)测量单摆周期时,等单摆自由振动几次之后,从摆球经过______位置时开始计时,因为这时摆球的速度______,可以减少误差. (3)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=______. (4)若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其他测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则以上方法得的g值和真实值相比是______的(“偏大”“偏小”或“不变”). |
学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图1所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L,周期用 T 表示. 甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关. 乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2. 丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处, C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2. 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)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,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 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To=2π ),用 T 表示木条长为 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To/(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 | 在完成实验探究“用单摆测定重力加速度”时:
(1)在其它条件相同的情况下,某同学分别完成了三次实验,三组实验器材和实验数据如表所示:
组名 | 摆球 | 摆长 | 最大摆角 | 全振动次数(n) | 振动n次所用时间t | A | 木球 | 0.40m | 5° | 40 | 52s | B | 钢球 | 0.60m | 7° | 30 | 48s | C | 钢球 | 0.85m | 4° | 40 | 75s | 利用单摆测定重力加速度试验中,若测得的g值偏小,可能的原因是( )A.摆球在水平面上作圆周运动 | B.测摆长时,仅测了线长,未加小球半径 | C.测周期时,把n次全振动误记为(n-1)次 | D.摆球上端未固定牢固,振动中出现松动 | 在用单摆测重力加速度的实验中: (1)实验时必须控制摆角θ≤______; (2)某学生在测量摆长时,只量了悬线的长度L当作摆长,而没有加上摆球的半径,直接将L和测得的周期用单摆的周期公式算出了当地的重力加速度.则测出的重力加速度将比实际的重力加速度______(填“大”、“小”、“一样”). (3)该同学通过改变悬线L长度而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象,实验中所得到的T2-L关系图象如图(乙)所示,由图象可知,摆球的半径r=______m;当地g=______m/s2. |
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