题目内容

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0s．则：
（1）他测得的重力加速度g=
9.86
9.86
m/s2．（计算结果取三位有效数字，你可能用到计算式1.012=1.02，π2=9.86）
（2）在本实验中，若他测得重力加速度g值偏大，下列原因可能的是
D
D

A．振幅太小，测得周期偏小                B．计算摆长时，只考虑线长，没有加上摆球半径
C．将n次全振动误记为（n-1）次全振动     D．将n次全振动误记为（n+1）次全振动
（3）如图游标卡尺的游标上有20个小的等分刻度，测量结果为
17.30
17.30
mm．
分析：（1）单摆的摆长等于摆线的长度加上摆球的半径．由T=
t
n
求出单摆的周期，由单摆的周期公式求出重力加速度．
（2）根据重力加速度的表达式，分析实验误差的原因．
（3）游标卡尺的游标上有20个小的等分刻度，每一等分表示的长度为0.05mm．由主尺读出整毫米数，由游标尺读出毫米的小数部分，两者相加即为测量结果．
解答：解：
（1）单摆的摆长L=l+
D
2
=101.00cm+
1
2
×2.00cm=1.02m，单摆的周期为T=
t
n
=
101
50
s=2.02s
由T=2π
L
g
得，g=
4π2L
T2
，代入解得，g=9.86m/s2．
（2）
A、单摆的周期与振幅无关，振幅对测量结果没有影响．故A错误．
B、计算摆长时，只考虑线长，没有加上摆球半径，则摆长偏小，由g=
4π2L
T2
，可知，g测量值偏小．故B错误．
C、将n次全振动误记为（n-1）次全振动，由T=
t
n
求出的周期偏大，由g=
4π2L
T2
，可知，g测量值偏小．故C错误．
D、将n次全振动误记为（n+1）次全振动，由T=
t
n
求出的周期偏小，由g=
4π2L
T2
，可知，g测量值偏大．故D正确．
故选D
（3）主尺读数为17mm，游标尺上第6条刻度线与主尺对齐，则游标尺读数为0.05mm×6=0.30mm，所以测量结果为17mm+0.30mm=17.30mm．
故答案为：（1）9.86．（2）D．（3）17.30mm．
点评：利用单摆测量重力加速度时，单摆的摆长等于悬点到球心的距离．实验误差根据g的表达式进行分析．常规题．
练习册系列答案
相关题目
①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97.44cm，球直径由如图游标卡尺测得．然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则：小球直径为
2.125
2.125
cm，该摆摆长为
98.5025
98.5025
 cm，秒表所示读数为
99.8s
99.8s
s．
②有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
B
B
（选填“A”或“B”）．另外，在南大做 探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比
La
Lb
=
4
9
4
9
．
（2013?怀远县模拟）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，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101.5s．则：
（1）他测得的重力加速度g=
9.76
9.76
m/s2．（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的g值偏小，可能原因是：
B
B

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、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=
4π2
K
4π2
K
．（用K表示）
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97.20cm；用20分度的游标卡尺测小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s．则
（1）记录时间应从摆球经过
平衡位置
平衡位置
开始计时，小球直径为
2.990
2.990
cm，测得重力加速度g值为
9.73
9.73
 m/s2．（保留小数点后两位有效数字）
（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值
偏大
偏大
．（填“偏大”或“偏小”或“准确”）
（3）如果该同学在测摆长时忘记了加摆球的半径，则测量结果
偏小
偏小
（填“偏大”或“偏小”或“准确”）；但是他以摆长（l）为纵坐标、周期的二次方（T2）为横坐标作出了l-T2图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=
4π2k
4π2k
．（用字母表示即可）．此时他用图线法求得的重力加速度
准确
准确
．（选填“偏大”，“偏小”或“准确”）
某同学在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中，用游标尺为50分度的卡尺测量小球的直径，结果如图所示，由图可知小球的直径为
14.30
14.30
mm．
把用此小球做好的单摆固定好，使摆球自由下垂，测得摆线长为97.50cm，则该摆摆长L为
98.22
98.22
cm
把单摆从平衡位置移开，使其摆动，为了使摆动符合实验要求，在操作时要注意：
①
单摆的摆角小于10°
单摆的摆角小于10°
．
②
计时从平衡位置开始，振动次数小约在30至50次左右
计时从平衡位置开始，振动次数小约在30至50次左右
．
精英家教网某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.5厘米，摆球直径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．
则①该摆摆长为
 
厘米；
②秒表所示读数为
 
秒；
③测单摆周期时，当摆球经过
 
时开始计时．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网