题目内容

某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验．

（1）测摆长时测量结果如图1所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为
 
cm；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示，秒表读数为
 
s．
（2）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．
练习册系列答案
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某班同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）如测出摆线长为l，小球直径为D，n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度g等于
 
（用以上字母表示），为了减小测量周期的误差，应在
 
位置开始计时和结束计时．
（2）如果单摆的偏角小于50，某小组测得的g值偏小，可能原因是
 

A．单摆的振幅较小
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度稍微增加了
D．开始计时时，秒表过迟按下
E．实验中误将49次全振动计为50次
（3）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和T的数值，再以l为横坐标、
 
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）
在做“用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）某同学的操作步骤为：
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；
b．用米尺量得细线长度L；
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；
d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=
t
n
；
e．用公式g=
4π2L
T2
计算重力加速度．
以上方法得出的重力加速度值与实际值相比
 
（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
（2）某同学实验时，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方．他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线，然后选取A、B 两个点．坐标如图所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=
 
．请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将
 
．（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：
（1）用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=
 
．
（2）若绳长为L，球的直径为d，测摆球n次全振动所用的时间为t，则计算重力加速度的表达式g=
 
．
物理课外小组研究用“单摆测重力加速度”的实验，他们依照实验直接测量的物理量应为：
 
，
 
，
 
，计算g的公式应为：
 
．
单摆测定重力加速度的实验中：
（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲，该摆球的直径d=
 
mm．
（2）悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙，l0=
 
cm

（3）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙，然后使单摆保持静止，得到如图丁的F-t图象．那么：
①重力加速度的表达式g=
 
（用题目中的物理量d、l0、t0表示）．
②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是
 
．
A．
(F1-F3)gT2
2π2
        B．
(F1-F3)gT2
8π2
      C．
(F3-F2)gT2
6π2
     D．
(F3-F2)gT2
4π2
．
某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测出了几组周期T和摆长L的值，经数据处理后填在表中
次数 1 2 3 4 5
L（m） 0.5000 0.8000 0.9000 1.0000 1.2000
T（s） 1.42 1.89 1.90 2.00 2.20
T2（s2） 2.02 3.57 3.61 4.00 4.84
（1）为了用图象法求重力加速度的值，请依据上表信息，在图2坐标纸上建立坐标系并作出合理的图象；
（2）由所作图象求得重力加速度为
 
m/s2．（取π2=10）
在用双缝干涉测光的波长实验中，准备了下列仪器：
A．白炽灯    B．双窄缝片    C．单窄缝片     D．滤色片   E．毛玻璃光屏
（3）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是
 
（填字母）．
（4）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中相邻两条亮纹a、b的位置可利用测量头上的千分尺确定，如图1．其中表示a纹位置（甲图）的千分尺的读数为
 
mm．
（5）如果上述实验中双缝与光屏间距为1m，所用双窄缝片是相距0.18mm规格的双窄缝片，则实验中所用单色光的波长为
 
nm．
如图“利用单摆测重力加速度”的实验示意图．用一个磁性小球代替原先的摆球，为了磁性小球位于最低点时得到磁感应强度测量值最大，则磁传感器应放置在单摆的
 
．图中磁传感器的引出端A应接到
 
．使单摆做小角度摆动，当某次磁感应强度为最大时，开始计数为“1”，连续数得磁感应强度最大值N个，共测得时间为t，则单摆周期的测量值为
 
（地磁场和磁传感器的影响可忽略）．
某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①
 
；②
 
．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E、为计数点，其中两相邻计数点间有四个点未画出，测得点A到B、C、D、E、的距离分别为h1、h2、h3、h4，若打点的时间间隔为T，则打D点时重物速度的表达式为vD=
 
；当地的重力加速度g=
 
；（用h1、h2、h3、h4、T表示）
（3）若分别计算出各计数点对应速度的数值，并在坐标系中画出计数点速度的二次方（v2）与该点到A点的距离（h）的关系图线如图丙所示，则重力加速度g=
 
m/s2．若当地的重力加速度值为9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是
 
．

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