题目内容

(14分)在用单摆测量重力加速度的实验中,单摆的最大摆角φ0(偏离平衡位置的角度)在满足条件下做简谐运动,从摆球经过平衡位置开始计时,测出摆球n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测量出摆线长为l,用游标卡尺测出小球的直径为d。请完成下列问题:

(1)φ0满足什么条件是摆球做简谐运动? ______________________

(2)用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________

(3)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为       

A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台

B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台

C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台

(4)实验中某同学发现无论采取何种方法处理数据,测出的重力加速度值总是偏大,其可能原因是 ___________

A.实验室处在高山上,离海平面太高

B.单摆所用的摆球太重

C.测出n次全振动的时间t,误记为(n + 1)次全振动的时间进行计算

D.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算

(5)某组同学测量的数据经处理后如下表所示:

摆长l/m

0.400

0.500

0.600

0.800

1.200

周期T2/s2

1.60

2.01

2.39

3.20

4.80

根据上述数据在坐标系中描绘出lT2图象。

结合图像和相关知识,求出重力加速度大小g=       m/s2(结果保留两位有效数字)

 

 

 

 

 

(1)φ0 < 50;(2)4π2(l + d/2)n2/t2;(3)B;(4)C;(5)如图;g =  9.9  m/s2

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