题目内容
【题目】甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用 ;(用器材前的字母表示)
a.长度接近1m的细绳
b.长度为30cm左右的细绳
c.直径为1.8cm的塑料球
d.直径为1.8cm的铁球
e.最小刻度为1cm的米尺
f.最小刻度为1mm的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。(用所测物理量表示)
③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)
(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v―t图线。
①由图丙可知,该单摆的周期T= s;
②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2―L(周期平方―摆长)图线,并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
【答案】(1)① adf ;②;③偏小;(2)① 2.0;②9.76
【解析】试题分析:(1)①根据得:,知需要测量摆长,摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和,所以选择长近的细线,直径为的铁球,需要测量摆长和摆球的直径,所以需要最小刻度为的米尺和螺旋测微器.故选adf。
②因为,则。
③测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小。
(2)①根据简谐运动的图线知,单摆的周期。
②根据得:,知图线的斜率:,解得:。
【题目】某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(ⅰ)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(ⅱ)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(ⅰ),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(ⅲ)测量相关数据,进行数据处理。
(1)为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小物块的质量m |
B.橡皮筋的原长x |
C.橡皮筋的伸长量Δx |
D.桌面到地面的高度h |
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、 为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。