题目内容

在用单摆测定重力加速度的实验中，测得摆线长为L，小球直径为D，周期为T：
（1）下列必要的措施或做法正确的是
 
．（选填序号）
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．用停表测量周期时，应测量单摆多次（一般30-50次）全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期
E．测量周期时，应从摆球到达最高点时开始计时
（2）根据以上数据，推导出计算重力加速度的表达式为g=
 
．
练习册系列答案
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一组同学在做“用单摆测定重加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长L和周期T的对应值．为了求出当地的重力加速度g，4位同学提出了4种不同的处理方法：
A．从测定的6组对应值中任意选取1组，用公式g=
4π2L
T2
求出g作为测量值；
B．先分别求出6个L值的平均值
.
L
 和6个T值的平均值
.
T
，再用公式g=
4π2
.
L
.
T
2
求出g作为测量值；
C．先分别用6组L、T的对应值，用公式g=
4π2L
T2
求出6个对应的g值，再求这6个的平均值作为测量值；
D．在坐标纸上作出T2-L图象，从图中计算出图线的斜率k，根据g=
π2
k
求出g作为测量值1，3，5．
你认为以上4种方法中，错误的是哪一种
 
（填代号即可），其余正确方法中，偶然误差最小的是
 
（填代号即可）
（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，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．摆线不能太短
C．摆球为密度较大的实心金属小球
D．测量周期时，单摆全振动的次数30～50次
E．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，然后将摆线从O点吊起．
（2）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度对齐），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．
某同学在学习了简谐振动后，想“利用单摆来测重力加速度”，他先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间为101.5s．则：
①他测得摆长应为
 
m，周期为
 
s．
②他在实验中误将49次全振动计为50次，这一操作使测得的结果
 
（选填“偏大”或“偏小”）．
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=
 
．（用K表示）
（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，根据图3游标卡尺测出摆球直径为
 
cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么摆线长是
 
cm．如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是
 
s．
（2）下列给出的材料中应选择
 
作为摆球与摆线，组成单摆．  
A．木球     B．铁球   C．柔软不易伸长的丝线   D．粗棉线
（3）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是
 

A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（4）实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是
 

A．摆球的质量偏大                       B．单摆振动的振幅偏小
C．计算摆长时没有加上摆球的半径值         D．将实际振动次数n次误记成（n+1）次．
在“用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上．
（A）长1m左右的细绳；           （B）长30m左右的细绳；
（C）直径2cm的铅球；            （D）直径2cm的铁球；
（E）秒表；                    （F）时钟；
（G）最小刻度是厘米的直尺；      （H）最小刻度是毫米的直尺．
所选择的器材是
 
．
（2）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1
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
用g=
4π2l
T2
计算重力加速度，按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比
 
（填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
（3）该同学又测出不同摆长时对应的周期T，作出T2-L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=
 
．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是
 
的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（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2.2cm，该摆摆长为
 
cm，秒表所示读数为
 
s．
（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最
 
（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期．
（3）若用L表示摆长，单摆完成20次全振动所用时间为t，那么重力加速度的表达式g=
 
．
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．体积相同，质量不同的摆球，应选用质量较小的
D．单摆偏离平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆摆动的周期
其中对提高测量结果精度有利的是
 
．
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，示数如图甲所示，该摆球的直径d=
 
mm．
（2）悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙所示，l0=
 
cm

（3）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丁所示的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

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