(10分)在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下: A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点; B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l; C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球; D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。 ①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g= ; ②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是 (选填下列选项前的序号) A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长 B、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长 C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期 D、摆球的质量过大 ③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g= 。
④这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角q较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是 ,图线延长后与横轴交点的横坐标为 。 |