(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.

(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.

题型:不详难度:来源:
(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=______.
②从图1可知,摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为______cm.
(2)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图2所示,滑到某一位置开始离开,求:
①物体带电荷性质______
②物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是______
魔方格
答案
(1)①单摆摆长l=L+
d
2
,单摆周期T=
t
n
,由单摆周期公式T=2π


l
g
可知,
g=
4π2l
T2
=
4π2(L+
d
2
)
(
t
n
)2
=
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②由图1所示游标卡尺可知,游标卡尺主尺示数是1.7cm,游标尺示数是25×0.02mm=0.50mm=0.050cm,
则游标卡尺的示数,即摆球直径为1.7cm+0.050cm=1.750cm;
(2)①带电小物体下滑滑到某一位置开始离开斜面,说明物体受到的洛伦兹力垂直于斜面向上,由左手定则知,小球带负电.
魔方格

②小物体沿斜面下滑时,受力如图所示;
由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,
洛伦兹力F=qvB,当FN=0,即qvB=mgcosθ,
v=
mgcosθ
qB
时,小物体开始离开斜面;
由匀变速直线运动的速度位移公式可得:
v2-0=2aL,则小物体在斜面上滑行的常识L=
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

故答案为:(1)①
4π2n2(L+
d
2
)
t2
;②1.750cm(2)①负电;②
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
举一反三
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.
题型:不详难度:| 查看答案
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”).魔方格
题型:杨浦区模拟难度:| 查看答案
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  


L/2
g
),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:
题型:青浦区模拟难度:| 查看答案
板长L(cm)255080100120150
周期计算值To/(s)0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01
在完成实验探究“用单摆测定重力加速度”时:

魔方格

(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:
题型:不详难度:| 查看答案
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0.40m4052s
B钢球0.60m3048s
C钢球0.85m4075s
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(   )
题型:不详难度:| 查看答案
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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