题目内容
【题目】某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则
(1)该摆摆长为_______cm。
(2)如果他测得的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,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的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(如图),并求得该直线的斜率K.则重力加速度g=_______(用k表示),若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长,则用此表达式计算得到的g值会_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】98.50 B 不变
【解析】
(1)摆长的大小等于摆线的长度加上摆球的半径.
(2)根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式,从而确定重力加速度偏小的原因.
(3)根据单摆的周期公式求出T2-L的关系式,结合图线斜率求出重力加速度,抓住图线斜率不变,分析g值的变化.
(1)摆长L=97.50+1.0cm=98.50cm.
(2)根据单摆的周期公式得,.测摆线时摆线拉得过紧,则摆长的测量量偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.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,而测得的摆长偏小,则测得重力加速度偏小.故B正确.开始计时,秒表过迟按下,测得单摆的周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故C错误.实验中误将49次全振动数为50次.测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误.故选B.
(3)根据得,,则图线的斜率,解得重力加速度.
若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长,可知T2-L图象的斜率不变,计算得到的g值不变.