题目内容

在“用单摆测定重力加速度”的实验中，提供的器材有：铁架台、铁夹、细线、有孔的小铁球、刻度尺和天平，其中，多余的器材是
 
，尚需补充的器材是
 
．某同学用米尺去测量单摆的摆长（如图所示），已知米尺的零刻度线对着摆线的悬点，在局部放大图中，A点所对的读数是0.791m，B点所对应的读数是0.800m，C点所对应的读数是0.809m，单摆完成50次全振动的时间是90.01s，则单摆的摆长L=
 
m，周期T=
 
s，测得重力加速度g=
 
m/s2．
练习册系列答案
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某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）．
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；
 

②在摆球经过最低点时启动秒表计时；
 

③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．
 

该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图，该球的直径为
 
cm．根据表中数据可以初步判断单摆周期随
 
的增大而增大．
数据组 摆长 摆球 周期
编号 /mm 质量/g /s
1 999.3 32.2 2.0
2 999.3 16.5 2.0
3 799.2 32.2 1.8
4 799.2 16.5 1.8
5 501.1 32.2 1.4
某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为980.0mm，用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则该单摆的摆长为
 
mm，用秒表测单摆完成40次全振动的时间80.0S，则单摆的周期为
 
s，当地的重力加速度为
 
．若某学生在实验过程中，数摆动次数时漏数了一次，也就是将摆动31次当作摆动了30次进行计算，那么测得g值会
 
（填“偏大”或“偏小”）．
某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测得摆线长为l，摆球直径为d，然后用秒表测得n次全振动的时间为t，则：

（1）重力加速度的表达式g=
 
．（用上述符号表示）
（2）若用10分度的游标卡尺测得摆球直径如图1所示，则摆球的直径为
 
mm．单摆在竖直面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间如图2，则t=
 
s，单摆的周期为
 
s．
（3）有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是
 

A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长
B．测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间
C．适当加长摆线
D．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些．
某同学做“利用单摆测重力加速度”实验
（1）先测得摆线长为98厘米，摆球直径为4厘米，则单摆摆长L=
 
厘米．测量时单摆振动对平衡位置的最大偏角应小于
 
度．除了测量摆长，还要用秒表测量单摆振动的
 
，重力加速度大小的表达式应为g=
 
．
（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．摆线上端未牢固系于悬点，振动中出现松动，使摆线长增加了
C．开始记时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数成50次
（3）为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L并测出相应的周期T，以L为横坐标，以T2为纵坐标将所得的实验数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，重力加速度大小的表达式应为g=
 
（用k表示）
物理课外小组研究用“单摆测重力加速度”的实验，他们依照实验直接测量的物理量应为：
 
，
 
，
 
，计算g的公式应为：
 
．
（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是
 
．（选填下列措施前的序号）
A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些
B．摆线长应远远大于摆球直径
C．摆球应选择密度较大的实心金属小球
D．用停表测量周期时，应测量单摆20～30次全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期
E．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点
（2）某同学在一次用单摆测重力加速度的实验中，测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中．图中各坐标点的标号分别对应实验中5种不同摆长的情况．在处理数据时，该同学实验中的第
 
数据点应当舍弃．画出该同学记录的T2-l图线．求重力加速度时，他首先求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g=
 
．
根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，就做成了单摆．
①用游标卡尺测量小钢球直径读数如图2所示，则读数为
 
mm；
②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有
 
：
A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置较小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T
③若测出单摆的周期为T，单摆的摆长为L，则当地的重力加速度g=
 
．
某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）测摆长时测量结果如图甲所示（摆线的另一端与刻度尺的零刻度线对齐），摆长为
 
cm；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为
 
s．
（2）通过以上数据，计算单摆的周期
 
s（保留二位有效数值），
（3）若单摆周期为T，摆长为L，写出当地的重力加速度表达式g=
 
．

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