题目内容

用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接着测量了摆线的长度,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g=_____。(用题目所给物理量表示)
③某小组改变摆线长度,测得了多组数据。在进行数据处理时,甲同学把摆线长作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出周期的平方()与摆线长的图象后求出斜率,然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲_____,乙_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

①10.10 ② ③偏小,无影响

解析试题分析:①游标卡尺的读数为10mm+2×0.05mm=10.10mm;②根据F-t图线可知单摆的振动周期为4t0,根据单摆的周期公式有,解得g=;③由g=可知,若甲同学把摆线长作为摆长,从而忽略了摆球的半径,所以利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值,则求得的重力加速度值偏小;而乙同学作出周期的平方()与摆线长的图象后求出斜率,根据即使丢掉了摆球的半径,对直线的斜率也无影响,所以对测得的重力加速度没影响。
考点:单摆测重力加速度。

练习册系列答案
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(8分)如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子,沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括小车、盒子及盒内沙子质量)记为M。

(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度则从打下的纸带上计算得出。多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变。以合外力F为横轴,以加速度为纵轴,画出a—F图象,图象是一条过原点的直线。
①a—F图线斜率的物理意义是                               
②你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理?答:________。(填“合理”或”不合理”);
③本次实验中,是否应该满足材M >>m这样的条件?答:__________ (填“是”或“否”);
理由是_____________________________________________。
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系。本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时,以加速度为纵轴,应该以____________的倒数为横轴。

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