题目内容
(1)在测量重力加速度的实验中,某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆.首先该同学用游标卡尺测出小球直径d 如图(a)所示,其读数为:
;要完成实验,该同学还需要测量的物理量是
.
(2)另外一同学利用单摆根据公式测得的g=
值比当地标准值偏大,其原因可能是
A.摆球质量过大 B.摆球振幅过小
C.测量摆长时忘记加上小球半径 D.将摆长当成了摆线长和球直径之和
E.摆动次数多记了一次.
16.0
16.0
mm,然后测单摆的周期,每经过最低点该同学就计数一次,且第一次计数为0,他已经测得计数为n次的总时间为t,则单摆的周期为:2t |
n |
2t |
n |
悬挂点到小球顶端的线长l
悬挂点到小球顶端的线长l
.将g用测得量符合表示,可得g=n2π2(l+
| ||
t2 |
n2π2(l+
| ||
t2 |
(2)另外一同学利用单摆根据公式测得的g=
4π2l |
T2 |
DE
DE
.A.摆球质量过大 B.摆球振幅过小
C.测量摆长时忘记加上小球半径 D.将摆长当成了摆线长和球直径之和
E.摆动次数多记了一次.
分析:游标卡尺读数为主尺刻度与游标刻度之和,根据从单摆运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点所用的时间内为t,确定单摆全振动的次数,再求解周期,
由T=2π
可知,还需测量悬挂点到小球顶端的距离l;明确单摆的有效长度,代入T=2π
,从而可求加速度g,根据g的表达式可确定误差原因.
由T=2π
|
|
解答:解:(1)游标卡尺读数为主尺刻度与游标刻度之和,故为:主尺刻度为1.6cm,游标刻度为0×
mm,故读数为:16.0mm
由题,从单摆运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为:N=
周期:T=
=
由T=2π
,可知,还需测量悬挂点到小球顶端的距离l
单摆的长度为:L=l+
,
由单摆的周期公式:T=2π
得:g=
故联立上式,可解得:g=
(2)根据g=
A、B、g与摆球质量及振幅无关,故AB错误;
C、测量摆长忘记加上小球半径,则摆长变小,由上式可知g偏小,故C错误;
D、将摆长当成了摆线长和球直径之和,则L变大,故g偏大,故D正确;
E、摆动次数多记,则T偏小,故g偏大,故E正确
故选:DE
故答案为:(1)16.0;
;悬挂点到小球顶端的线长为l;
,(2)DE
1 |
10 |
由题,从单摆运动到最低点开始计时且记数为0,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为:N=
n |
2 |
周期:T=
t |
N |
2t |
n |
由T=2π
|
单摆的长度为:L=l+
d |
2 |
由单摆的周期公式:T=2π
|
得:g=
4π2L |
T2 |
故联立上式,可解得:g=
n2π2(l+
| ||
t2 |
(2)根据g=
n2π2(l+
| ||
t2 |
A、B、g与摆球质量及振幅无关,故AB错误;
C、测量摆长忘记加上小球半径,则摆长变小,由上式可知g偏小,故C错误;
D、将摆长当成了摆线长和球直径之和,则L变大,故g偏大,故D正确;
E、摆动次数多记,则T偏小,故g偏大,故E正确
故选:DE
故答案为:(1)16.0;
2t |
n |
n2π2(l+
| ||
t2 |
点评:常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系.单摆的周期采用累积法测量可减小误差.对于测量误差可根据实验原理进行分析.
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