在用单摆测定重力加速度的实验中(1)①实验时对摆线偏离竖直线的最大摆角θ的要求是      ;实验中计时起点选在          (选填“平衡位置”或“最高点

在用单摆测定重力加速度的实验中(1)①实验时对摆线偏离竖直线的最大摆角θ的要求是      ;实验中计时起点选在          (选填“平衡位置”或“最高点

题型:不详难度:来源:
在用单摆测定重力加速度的实验中
(1)①实验时对摆线偏离竖直线的最大摆角θ的要求是      ;实验中计时起点选在
          (选填“平衡位置”或“最高点”)
②用游标卡尺测摆球直径时测量结果如图所示,摆球直径为d=__________cm,某次实验中停表测量单摆摆动50次全振动的示数如图所示,则停表读数t=___________s.

③测得摆线长为97.54 cm
④由此可以得出当地的重力加速度g=______ m/s2.(取π2≈10,结果保留3位有效数字)
⑤上述过程中若测得的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,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表提前按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出T2~L图线,如图所示,再利用图线上任两点AB的坐标(x1y1)、(x2y2),可求得g=             ;若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,则用上述方法算得的g值和真实值相比是       的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
答案
(1)①θ<50,平衡位置 ②1.52, 99.8 ④9.87   ⑤B
(2),不变
解析

试题分析:(1)①实验时利用单摆的周期公式测重力加速度,单摆的周期公式只有在摆线偏离竖直线的最大摆角θ<50才成立;实验中摆球通过平衡位置时速度最大,计时起点选在平衡位置误差小;
②由图示游标卡尺可知,游标卡尺主尺示数是1.5cm,游标尺示数是
2×0.1mm=0.2mm=0.02cm,游标卡尺示数是1.5cm+0.02cm=1.52cm;由秒表读出时间t=99.8s,则单摆的周期为
④单摆的周期公式,得到
⑤若测得的g值偏小,可能的原因是:由此分析g值偏小的原因,可能是摆长偏短或周期偏长。
A、测摆长时将线拉得过紧导致测量值偏长,由公式知,g值偏大,故A错误;B、摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加,但运算时选用开始所测得值,将导致g值偏小,故B正确;
C、开始计时时,秒表提前按下,将使所测周期偏大,由上式可知,g值偏小,故C正确;
D、实验中将49次全振动误数为50次,由知,周期偏小,g值偏大,故D错误。(2)由周期公式,可得代入数据可得
.通过上面的结论可以知道,漏加了小球半径后(y2-y1)不变,故不影响最后结果,用上述方法算得的g值和真实值相比是不变的。
点评:解决本题的关键掌握单摆的周期公式及其变形式,以及知道测量时形成误差的原因。
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2.00cm,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如果他测得的g值偏大,可能的原因是          
A.测摆线长时摆线拉的过紧B.摆球的质量测的不准确
C.摆角太小,使周期变小D.实验中误将49次全振动数为50次

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在“研究平抛运动”的实验中:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_________.
(2)确定小球抛出点即坐标原点O的方法是:把小球(设直径为d)放在平直轨道的槽口处,用三角尺定出小球最高点在纸面上的投影,过投影点作竖直线的垂线(即水平线),找出水平线和竖直线的交点,在交点之下____________处即为坐标原点.
(3)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是_________________.
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某次实验纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊, 因此从O点开始每打5个点取1个计数点,则小车通过D点时速度是     m/s,小车运动的加速度是     m/s2.(打点计时器的电源频率是50Hz)
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如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图,g取10m/s2
(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为      m/s.
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每一小方格边长L="5" cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图c所示,则该小球做平抛运动的初速度为     m/s,小球通过B点的速度为      m/s.
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几位同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”.他们用细线吊着一小铁球,使小铁球在水平面内做匀速圆周运动,如图。他们用仪器测出下列物理量:小铁球质量m,悬点O到球心距离L,细线与竖直方向的夹角α.已知重力加速度为g.则:

(1)小铁球做匀速圆周运动时向心力的大小是          
(2)小铁球做匀速圆周运动时的角速度是           
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