题目内容

在“用单摆测重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T2-l图象，如图所示．
（1）实验得到的T2-l图象是
 
；
（2）小球的直径是
 
cm；
（3）实验测得当地重力加速度大小是
 
m/s2（取三位有效数字）．
练习册系列答案
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“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得单摆N次全振动总时间为t，悬线长为L，摆球的直径为D．
（1）用测得的物理量表示重力加速度g=
 
．
（2）若用上述表达式求出的g值偏小，则可能的原因是
 
．（填字母代号）
A．实验中误将N次全振动次数记为（N+1）
B．单摆振动时，掁幅较小
C．计算摆长时，只考虑悬线长，没有考虑小球的半径．
在“用单摆测定重力加速度”的试验中，用刻度尺量出悬点到小球的距离为96.60cm，用游标卡尺量出小球的直径是5.26cm，用秒表测出该单摆完成40次全振动所用的时间为79.8s，则：
（1）这个单摆的摆长为
 
m；
（2）当地重力加速度的测定值为
 
m/s2（计算结果取三位有效数字）
在研究“用单摆测定重力加速度”的实验中，则
（1）下列措施中必要的或做法正确的是
 
．（选填下列措施前的序号）
A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些
B．摆线长应远远大于摆球直径
C．摆球应选择密度较大的实心金属小球
D．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点
（2）两个同学分别在北大和浙大探究了“单摆周期T与摆长 L关系”的规律．多次改变摆长，记录多组摆长和周期数据，并绘制了T2-L图象，如图所示，从中可以判断，浙大的实验结果对应图线是
 
（填“A”或“B”）． 北大的同学求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g=
 
．
某同学用单摆做测定重力加速度的实验．他将单摆挂起后，进行了以下操作：
（1）用刻度尺量出摆线的长度作为摆长L；
（2）将摆球拉离平衡位置一个小角度放开．在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时将此次通过最低点作为第1次；接着一直数到第60次通过最低点时，按停表停止计时．读出这段时间t，算出T=
t60
；
（3）改变摆长重做几次，作L2-T图象，计算斜率K．则g=
 

上面步骤中需要纠正的是（1）
 
（2）
 
．
科学探究活动通常包括以下环节：（A）搜集证据；（B）评估交流；（C）作出假设；（D）提出问题等．
（1）请将正确的探究活动按顺序重新排列
 
（只需填写字母）．
（2）某兴趣小组的同学们对刚性物体的摆动周期产生了兴趣（这种摆称为复摆）．于是，他们用厚度和质量分布均匀的细长木板（如一把米尺）做成一个复摆，如图所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离，即
L
2
．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于
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把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，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T0表示板长为L的复摆看成摆长为
L
2
单摆的周期计算值（T0=2π
L/2
g
），用T表示板长为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T0/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
由上表可知，复摆的等效摆长
 
L
2
（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
某同学用实验的方法“探究单摆的周期与摆长的关系”．
①为测量摆线长，必须使单摆处于
 
（选填字母代码）状态．
A．水平拉直            B．自然悬垂            C．悬挂拉紧
②他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0=98.80cm，然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径，操作如图1，得到摆球的直径为d=2.266cm，此测量数据是选用了仪器
 
（选填“甲”或“乙”）测量得到的．

③根据上述测量结果，结合误差分析，他得到的摆长L是
 
（选填字母代码）
A．99.933cm       B．99.93cm       C．101.066cm       D．101.07cm
④他改变摆长后，测量6种不同摆长情况下单摆的周期，记录表格如下：
l/cm 40.00 50.00 80.00 90.00 100.00 120.00
T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20
T2/s2 1.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84
以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-L图线（图2），并利用此图线求重力加速度值为
 
（结果保留三位有效数字，4π2=39.44）．
在“用单摆测定重力加速度”实验中：
（1）除长约lm的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要
 
．（填序号）
A．停表  B．米尺  C．天平  D．重锤线  E．弹簧秤
（2）用游标卡尺测小球的直径，如图1所示，则小球的直径是
 
．
（3）下列做法正确的是
 
．
A．从摆球达到最高位置时开始计时
B．记录摆球完成一个周期的时间
C．要让摆球在一个竖直平面内摆动
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长
（4）从悬点到球心的距离是摆长工，改变摆长工的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T2图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图2所示．则重力加速度的表达式是g=
 
．
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为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）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的
 
．
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
（3）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用秒表测单摆完成40次全振动的时间如图所示，则单摆的周期为
 
s．
（4）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k．则重力加速度g=
 
．（用k表示）若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是
 
，因此失误，由图象求得的重力加速度的g值
 
（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）

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