题目内容

在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，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，摆线竖直下垂，如图1所示，
（1）那么单摆摆长是
 
m．
（2）如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是
 
s，单摆的摆动周期是
 
s．
（3）某同学用该实验装置测当地重力加速度，若他测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．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
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将50次全振动数为49次
（4）为提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K．则重力加速度g=
 
．（用K及常数π表示）
练习册系列答案
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在用单摆测重力加速度的实验中，
（1）从下列器材中选用最合适的（填写器材代号）
 
．
A．小铁球           B．小塑料球          C．30cm长的摆线
D．100cm长的摆线    E．150cm长的摆线     F．手表
G．秒表            H．米尺              I．铁架台
（2）利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏小，可能的原因是
 
．
A．单摆振动过程中振幅有减小        B．测摆长时，仅测了摆线长度
C．测摆长时，将线长加了小球直径    D．测周期时，把N次全振动误记为N+l．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中．
（1）某同学选取了符合要求的单摆，在自由悬挂状态下测出摆线长为70.65cm，再用游标卡尺测量了小球的直径，如图甲所示，读数为
 
mm．
（2）测量单摆的周期时，她使用光电门来测量，在摆放光电门装置时，单摆处于自由悬挂状态，光电门的发光口与接光口的连线（即光电门细光束所在直线）正好通过小球的中心，在单摆小角度振动过程中，摆球不断经过发光口与接光口这间而挡光，与光电门相连的监视器可以显示光电门的挡光时段和时刻，如图乙所示（图中只呈现开始挡光时刻）．由此可知单摆的周期为
 
s．
（3）用L表示摆线长度，d表示小球直径，T表示单摆周期，通过计算求得重力加速度的大小为g=
 
（用L、d、T等表示）

（4）接着，该同学根据实验所得的重力加速度g=9.78m/s2，利用此装置来验证机械能守恒定律，她在小球的后方放一块与小球的振动面平行的竖直板，如图所示，在板平面上过小球平衡位置画一条水平线，在上方一定位置再画若干条水平线，然后，逐次把小球球心拉到与某条平行线等高，静止释放小球，用光电门测出小球经过最低点的挡光时间，结合小球的直径即可算出小球到最低点的速度和动能，测出下落高度可以计算重力势能的减少量，来验证小球在运动过程中机械能是否守恒．某次释放时，球心到最低点的高度差h=5.50cm，在最低点的挡光时间为0.020s，之前测得小球质量为20g，则该过程中小球动能的增加量为
 
J，重力势能的减少量为
 
J．（结果保留三们有效数字）
某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小．
（1）该同学开始实验时情形如图甲，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①
 
；②
 
．
（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式VE=
 
；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方（V2）与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙，则重力加速度g=
 
m/s2．该同学查阅相关资料发现测量值与当地的重力加速度值有误差，试分析形成该误差的主要原因并提出减小该误差的有效措施
 
．
用测力探头和计算机组成的实验装置测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力（单摆摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图a所示的F-t图象．然后将单摆挂在测力探头上，使单摆保持静止，得到如图b所示的F-t图象．那么：

（1）此单摆的周期为
 
秒．
（2）设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是：
 

（A）E=
(F1-F3)gT2
2π2
    （B）E=
(F1-F3)gT2
8π2
    （C）E=
(F3-F2)gT2
6π2
    （D）E=
(F3-F2)gT2
4π2
．
利用单摆测重力加速度时，没有测摆球的直径，先用直尺测出悬点到球底的距离L1，测出相应的周期T1，再将L1改变为L2，又测出相应的周期T2，则测出的重力加速度g的表达式应为
 
．
在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组单摆的摆长L和运动周期T，做出T2-L图象来求当地的重力加速度．理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，该同学根据实验数据做出的图象如图所示：
（1）图象不过坐标原点的原因是
 

（2）由图象求出的重力加速度g=
 
（取π2=9.87）
某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中，测得5种不同摆长情况下单摆的振动周期记录表格如下：
L（m）0.50.80.91.01.2
T（s）1.421.791.902.002.20
T2（s2）2.023.203.614.004.84
（1）以 T2为横坐标，L为纵坐标，做出L-T2图象    
（2）根据图象求重力加速度．
在“探究単摆周期与摆长的关系”的实验中，以下说法正确的是（　　）
A、测量摆长时，应用力拉紧摆线B、単摆偏离平衡位置的角度不能太大C、要保证単摆自始至终在同一竖直面内摆动D、应从摆球通过最低位置时开始计时

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