题目内容

某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间．在某次实验中，当摆球通过最低点开始计时，同时计数为“0”，下次摆球回到最低点时计数为“1”，当计数到“100”时停止计时，此时秒表记录的时间如图所示，由图可读出时间为
 
s，可知单摆的振动周期为
 
s．
练习册系列答案
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在一次用单摆测定重力加速度的实验中，图（甲）的O点是摆线的悬挂点，a、b点分别是球的上沿和球心，摆长L=
 
m．

图（乙）为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格1min，该单摆摆动n=50次时，长、短针位置如图所示，所用时间t=
 
s．
用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=
 
（不必代入具体数值）
在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）该实验依据的原理是公式
 

（2）某同学测得单摆完成n次全振动所用时间为t，摆线长度为L，摆球直径为D．则实验所在地的重力加速度g=
 

（3）实验测得g值偏大，其原因可能是下述中的
 

A．小球质量太大  B．将摆线长当作摆长，未加小球的半径  C．将振动次数n误记为（n+1）D．振幅偏小．
在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，请回答下列问题．
（1）现已提供了以下器材：铁架、夹子、毫米刻度尺、游标卡尺、细线．为了完成实验，还必须从图（一）中挑选出一些实验器材，其名称是
 
（漏选或多选得零分）．
（2）甲、乙两组同学将单摆按如图（二）所示的方式悬挂，你觉得比较合理的是
 
（填“甲”或“乙”）．

（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球经过
 
 （填“平衡位置”、或“最大位移处”或“任意位置”）时开始计时，并记数为“1”，当摆球第49次经过此位置停止计时．读出这段时间为t，则单摆的周期T=
 
．
（4）实验小组又利用单摆周期公式来测量当地的重力加速度g．为使测量结果更准确，利用多组数据求平均值的办法来测定g值．小组成员设计了如下的记录表格，你认为表
 
 （填“A”或“B”）设计得比较合理．
表A
1 2 3 4 平均值 g/ms-2
L/s
T/s
表B
1 2 3 4 平均值
L/m
T/s
g/ms-2
在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：
a．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；
b．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；
c．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5°），然后由静止释放小球；
d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=
 
．
②如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖起下垂．如图所示，那么单摆摆长是
 
cm．如果测定了40次全振动是时间如图中秒表所示，那么单摆的摆动周期是
 
s．
（1）某班一位同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中，用毫米刻度尺测得摆线长L0=945.8mm；并用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球直径d=
 
mm；用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图乙所示，则秒表的示数t=
 
s．
（2）如果该同学测得的g值偏小，可能的原因是
 
．（填字母序号）
A．计算摆长时没有计入摆球的半径
B．开始计时时，秒表过迟按下
C．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
D．试验中误将39次全振动数为40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”）．
在“用单摆测重力加速度”的实验中
（1）摆线的最大偏角应
 
．
（2）测周期时，应在摆球通过
 
开始计时．
（3）在时间t内的N次全振动误记为N+1次，则测出的g值
 
．（填偏大、偏小、准确）
（4）摆长指的是从悬点到
 
的距离．
（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是丙
 
（选填“甲”或“乙”）．该同学实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图丙所示，该摆球的直径d=
 
cm．
（2）后测得摆线长为97.50cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：
①该摆摆长为
 
cm．
②如果测得的g值偏小，可能的原因是
 
．
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过早按下
D．实验中误将50次全振动记为49次
③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长
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并测出相应的周期T，从而得出一组对应的
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与T的数据，再以
λ
T
为横坐标，T 2为纵坐标，将所得数据连成直线如图丁所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=
 
（用k表示）．

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