题目内容

11.某同学在用单摆测量当地的重力加速度的实验中,把栓摆球的细线绕到固定在铁夹内的两片木板上,如图所示,不考虑其它因素的影响,用此摆测出的重力加速度与正常单摆测出的重力加速度比将偏大.

分析 单摆的摆长等于摆线的长度与摆球半径之和,求得摆长,由单摆周期公式求解g的表达式;据表达式分析误差.

解答 解:据单摆的振动周期T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$ 和摆长为:L+$\frac{d}{2}$ 得到:g=$\frac{4{π}^{2}(L+\frac{d}{2})}{{T}^{2}}$;
在测量过程中,因把栓摆球的细线绕到固定在铁夹内的两片木板上,导致L变长,据g的表达式可知,所测量的重力加速度偏大.
故答案为:偏大.

点评 解决本题的关键掌握测量重力加速度的原理:单摆的周期公式,明确操作的注意事项,比如:计时起点是平衡位置和重力加速度的表达式和误差分析.

练习册系列答案
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3.如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置.小车和车上砝码的总质量M,保持吊盘和盘中物块的总质量m不变,主要实验步骤如下:
a.平衡摩擦力:先不放小吊盘,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置,直到用手轻拨小车,打点计时器能打出一系列均匀的点,关闭电源.
b.吊上小吊盘,放入适当的物块,将小车停在打点计时器附近,接通电源,后释放小车,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,关闭电源.
c.改变小车中砝码的质量,重复步骤b.
d.在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,s3,…求出相应的加速度a.

完成下列填空:
①如图d给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,A、B、C、D、E 是计数点,计数点间的距离如图所示,相邻计数点间时间间隔0.1s,根据图中数据可得,打下C点时小车的瞬时速度大小为0.48m/s,运动过程中小车的加速度大小为0.79m/s2(结果保留2位有效数字).

②甲同学以$\frac{1}{M}$为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a-$\frac{1}{M}$的图线的示意图如b所示,图线上部弯曲的原因是:没有满足M>>m
③乙同学以M为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出$\frac{1}{a}$-M关系图线的示意图可能会是图c中甲(选填“甲”或“乙”或“丙”)
④设图c中的图线斜率为k,则吊盘和盘中物块的总质量m=$\frac{1}{kg}$.(用题中物理量的符号表示,重力加速度为g)

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