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

(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LT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.

练习册系列答案
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【题目】利用如图1所示的实验装置,可以探究加速度与质量、受力的关系

实验时,首先调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动,以平衡小车运动过程中所受的摩擦力。再把细线系在小车上,绕过定滑轮与配重连接。调节滑轮的高度,使细线与长木板平行。在接下来的实验中,各组情况有所不同。

(1)甲组同学的实验过程如下:

①保持小车质量一定,通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力。改变配重片数量一次,利用打点计时器打出一条纸带。重复实验,得到5条纸带和5个相应配重的重量。

②如图是其中一条纸带的一部分,ABC3个相邻计数点,每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出。通过对纸带的测量,可知AB间的距离为2.30cmBC间的距离为 ________cm.。已知打点计时器的打点周期为0.02 s,则小车运动的加速度大小为______m/s2.

③分析纸带,求出小车运动的5个加速度a,用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F,画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的aF图象,如图所示。由图象可知小车的质量约为_____kg (结果保留两位有效数字).

(2)乙组同学的实验过程如下:

①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验。

②将钩码全部挂上进行实验,打出纸带。

③从配重处取下一个钩码放到小车里,打出纸带。

④重复③的实验,共得到5条纸带。

⑤分析纸带,得出实验数据,画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间aF图象。乙组同学在实验基础上进行了一些思考,提出以下观点,你认为其中正确的是________.

A.若继续增加悬挂钩码的数量,小车加速度可以大于当地的重力加速度

B.根据aF图象,可以计算出小车的质量

C.只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时,aF图象才近似为一条直线

D.无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量,aF图象都是一条直线。

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