在用单摆测定重力加速度的实验中,单摆的摆角θ应______,从摆球经过______,开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测

在用单摆测定重力加速度的实验中,单摆的摆角θ应______,从摆球经过______,开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测

题型:不详难度:来源:
在用单摆测定重力加速度的实验中,单摆的摆角θ应______,从摆球经过______,开始计时,测出n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测出摆线长为L,用游标卡尺测出摆球的直径为D.
(1)用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g=______
(2)实验中某同学发现他测出的重力加速度值总是偏大,其原因可能是______
A、实验室处在高山上,离海平面太高
B、单摆所用的摆球太重
C、测出n次全振动的时间为t,误作为(n+1)次全振动的时间进行计算
D、以摆球的直径和摆线之和作为摆长来计算.
答案
单摆在摆角比较小时,单摆的运动才可以看成简谐运动,所以单摆的摆角θ应小于5°.摆球经过平衡位置的速度最大,最大位移处速度为0,在平衡位置计时误差最小.
(1)单摆的摆长为L+
D
2
,单摆的周期T=
t
n
,根据单摆的公式T=2π


l
g
,所以g=
4π2(L+
D
2
)n2
t2

(2)A、高度越高,重力加速度越小,但是位置不是影响测量重力加速度偏大偏小的原因.故A错误.
     B、摆球的质量不影响重力加速度的大小.故B错误.
     C、测出n次全振动的时间为t,误作为(n+1)次全振动的时间进行计算,测得周期偏小,根据g=
4π2l
T2
,知测得重力加速度偏大.故C正确.
     D、以摆球的直径和摆线之和作为摆长来计算,测得摆长偏大,根据g=
4π2l
T2
,知测得重力加速度偏大.故D正确.
故选CD.
故本题答案为:小于50,平衡位置,
4π2(L+
D
2
)n2
t2
,CD.
举一反三
(1)甲、乙两同学做“用单摆测重力加速度”实验,甲同学用秒表测量单摆的周期:当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0,单摆每次经过最低点计一次数,当数到n=60时秒表的示数为67.2s,则该单摆的周期是______s;乙同学用游标卡尺测量摆球的直径如图所示,则游标卡尺的读数是______cm.

魔方格

(2)在做实验时,可能导致重力加速度的测量结果偏大的有______.
A.振幅偏小
B.在未悬挂摆球之前先测定好摆长
C.摆球做圆锥摆运动
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长.
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)摆动时偏角满足的条件是______,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最______(填“高”或“低’)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.单摆振动50次所需时间如图,则单摆振动周期为______S.
(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图所示.O为悬挂点,球为匀质小球,从图中可知单摆的摆长为______m.
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=______.
(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”学生乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个学生中______.
A.甲的说法正确    B.乙的说法正确    C.两学生的说法都是错误的.魔方格
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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.5cm,摆球直径2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示,则
(1)该摆摆长为______cm,秒表的读数为______s.
(2)在实验中,若测得g值偏小,可能是下列原因中的______
A.计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径
B.测量周期时,将n次全振动误记为n+1次全振动
C.计算摆长时,将悬线长加小球直径
D.单摆振动时,振幅偏小.魔方格
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(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时,用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示.该球的直径为______mm.

魔方格

该同学多次改变摆长和摆球的质量,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以得到的结论是:______.
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数据组序号摆长/mm摆球质量/g周期/s
1999.332.22.01
2999.316.52.01
3799.232.21.80
4799.216.51.80
5501.132.21.42
6501.116.51.42
在“利用单摆测重力加速度”的实验中.
(1)以下做法中正确的是______
A.测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长度即可;
B.如果找不铁球做摆球,塑料球也可以替代;
C.要保证单摆自始自终在同竖直面内摆动;
D.单摆振动时,为了观察与测量方便,偏角最好在45°左右;
(2)甲同学测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动表并记为1次,到球第30次通过平衡位置时经历的时间为t,利用T=
t
15
求周期,如果其它操作没有问题的话,他测得的重力加速度数值比实际值______(填“偏大”或“偏小”).
(3)乙同学测得该摆摆长为98.80cm后,用秒表记录单摆完成全振动50次所用的时间为99.8s,则该单摆的周期为______s,则加速度g=______ m/s2(g的计算结果保留3位有效数字).