题目内容

【题目】在“用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)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L
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=
e.用公式g=4π2L/T2计算重力加速度
①如果上述方法中单摆完成50次全振动时,秒表指针的位置如图1所示,则周期为s;
②按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比(选填“偏大”、“相同”或“偏小”).
(2)两个同学分别在北大和南大探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律.多次改变摆长,记录多组摆长和周期数据,并绘制了T2﹣L图象,如图2所示,从中可以判断,北大的实验结果对应图线是(填“A”或“B”).北大的同学求出图线的斜率k,则用斜率k求重力加速度的表达式为g=

【答案】
(1)1.96,偏小
(2)B,
【解析】解:(1)①由图1所示秒表可知,分针示数为1.5min=90s,秒针示数为8s,则秒表示数90s+8.0s=98.0s;则周期为 =1.96S

②摆长应为细线长度与球的半径之和,若用L作为摆长,则会使摆长小于真实值.由g= 知测量值偏小.

⑵由单摆的周期公式T=2

T2= L

则根据数学知识得知,T2﹣L图象的斜率k=

因北京的重力加速度大于南京的重力加速度,故知北大的实验结果对应图线是B.由上式得:g=

所以答案是:(1)1.96 偏小 (2)B

【考点精析】解答此题的关键在于理解长度的测量的相关知识,掌握长度的测量,测量结果包括准确值、估读值、和单位.

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