题目内容

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97.50厘米,摆球直径为2.0厘米,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间(如图1),则:
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①该摆摆长为
 
厘米,秒表所示读数为
 
秒.
②(单选题)如果他测得的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,振动中出现松动,使摆线长度增加了
(C)开始计时时,秒表过迟按下
(D)实验中误将49次全振动数为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与T的数据,再以L为横座标,T2为纵座标将所得数据连成直线(如图2),并求得该直线的斜率为K,则重力加速度g=
 
(用K表示).
分析:单摆的摆长等于摆线的长度与摆球半径之和.秒表先读分针读数,再读秒针读数,两者相加.
解答:解:①单摆的摆长等于摆线的长度与摆球半径之和,即:L=97.5+1=98.5cm
秒表先读分针读数,再读秒针读数,两者相加.
小表盘表针超过了半刻线,故秒表的读数为:60s+30s+9.8s=99.8s
②根据单摆周期T=
L
g
,可得重力加速度为:g=
4π2L
T2

(A)摆线拉的过紧会导致测量的摆长偏长,根据上式,测出的重力加速度偏大,故A错误
(B)摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,计算时,仍按原来的长度计算,则测量的摆长偏小,故根据上式可知,重力加速度偏小,故B正确
(C)开始计时时,秒表过迟按下,导致测量周期偏小,故重力加速度偏大,故C错误
(D)实验中误将49次全振动数为50次,测得的周期偏小,故重力加速度偏大,故D错误
故选:B
③由图可知,斜率k=
T2
L
,故重力加速度g=
4π2L
T2
=
4π2
k

故答案为:①98.5,99.8;②B;③
4π2
k
点评:本题考查了“利用单摆测重力加速度”实验中数据测量的方法和根据实验原理分析误差,基础题.
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