题目内容

在“用单摆测定重力加速度”实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光与光敏电阻，如图所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图所示，则该单摆的振动周期为
 
．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将
 
（填“变大”、“不变”或“变小”）
练习册系列答案
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用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速的真实值，引起这一误差的可能原因是（　　）
A、测量摆长时，漏测摆球的直径B、测量周期时，把29次全振动误认为是30次全振动C、单摆的最大摆角小于5°D、在做实验过程中摆线出现松动
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s．则：
（1）他测得的重力加速度g=
 
m/s2．（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的g值偏小，可能原因是：
 

A．实验中误将51次全振动计为50次．
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49次全振动计为50次．
（3）为了提高实验精度，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和T的数值，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表示）
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00出门，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s．则：（π=3.14）
（1）他测得的重力加速度g=
 
m/s2．（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的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次全振动计为49次．
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了提高测量结果精确度，要求测量多组周期T和摆长L，作L-T2关系图象来处理数据．实验时某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，画出L-T2图象，如图所示．出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正
 
方（选填“上”或“下”）．为了使得到的实验结果不受摆球重心位置无法准确确定的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找到两点相应的横纵坐标，如图所示．用表达式g=
 
计算重力加速度，此结果即与摆球重心就在球心处的情况一样．
（1）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果他测得的g值偏大，可能的原因是
 
（填序号）
A．测摆线长时，摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地悬挂，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过快按下
D．实验中将51次全振动误记为50次
（2）有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上：
 
．（填字母）
A.1m长的粗绳                    B.1m长的细线
C．半径为1cm的小木球             D．半径为1cm的小铅球
E．时钟                            F．秒表
G．最小刻度为mm的米尺            H．最小刻度为cm的米尺
I．铁架台                          J．附砝码的天平
（3）某同学用游标卡尺测摆球直径如图所示，则读数为
 
．
（1）某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：
A．在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上
B．用刻度尺和游标卡尺测出摆长l
C．将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球
D．在释放摆球的同时开始计时
E．记下摆球完成n次（大于30次）全振动的时间t
F．把所得数据代入公式
4π2n2lt2

该学生的上述操作中，错误的是
 
．（只填字母代号）
（2）该学生利用游标卡尺测摆球直径如图所示，摆球直径D为
 
cm．
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）

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