题目内容

在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：
（1）用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=
 
．
（2）若绳长为L，球的直径为d，测摆球n次全振动所用的时间为t，则计算重力加速度的表达式g=
 
．
练习册系列答案
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最
 
（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图（甲）中秒表示数为一单摆振动30次所需时间，则秒表所示读数为
 
s．
（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图所示．O为悬挂点，从图（乙）中可知单摆的摆长为
 
m．
（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=
 
．
在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=
 
．如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，那么单摆摆长是
 
m，如果测定了40次全振动的时间为75s，则可算出当地的重力加速度为
 
m/s2（小数点后保留两位有效数字）
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，用游标卡尺测小球直径，如图1所示，游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，该小球的直径为
 
mm．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，从而得出多组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将画出如图2所示的图象，求得该直线的斜率K．则重力加速度g=
 
． （用K表示）
某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：
A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t2；
G．以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2-l图线．
结合上述实验，完成下列任务：
（1）用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d的值为
 
cm．
（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t2-l图线如图3所示．根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.0，由此可以得出当地的重力加速度g=
 
m/s2．（取π 2=9.86，结果保留3位有效数字）

（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是
 

A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C．不应作t2-l图线，而应作t-l图线
D．不应作t2-l图线，而应作t2-（l+
d2
）2图线．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中：用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图1所示，可以读出此金属球的直径为
 
mm（不科学不得分）；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2-L的关系图象如图2所示，理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，根据图中数据，可算出重力加速度其值为
 
m/s2（取π2=9.86，本空结果保留三位有效数字）
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1所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），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2所示，秒表读数为
 
s．
（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，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表提前按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
根据单摆周期公式T=2π
L
g
，可以通过实验测量当地的重力加速度．
（1）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大于5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
（2）在《用单摆测重力加速度》的实验中，利用不同摆长（L）所对应的周期（T）进行数据处理时：某同学以摆长（L）为横坐标，周期的平方（T2）为纵坐标作出T2-L图线，若他算得图线的斜率为K，则测得的重力加速度g=
 
．（用K表示）
某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度实验中，完成了以下体验，现在请同学们一起跟着他们完成以下实验过程．

（1）实验中，供选用的器材如下，为使实验误差小，已经选择了ADGH，还缺少的器材有
 

A．带夹子的铁架台  
B．带小孔的实心木球
C．带小孔的实心钢球  
D．秒表
E．长约1m的细线   
F．长约10cm的细线 
G．毫米刻度尺    
H．游标卡尺   
I．天平
（2）测量单摆周期时，为了减少误差，应取摆球运动到
 
（填“最高点”或“最低点”）时做为计时起点．
（3）某次用秒表记下n次全振动的时间如图1所示，示数为
 
s
（4）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与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2所示，则测得的重力加速度g=
 
．（结果保留两位小数）
（5）若上面计算出的g值偏大，造成的原因可能是
 
（双选）
A．摆球质量太大了                   B．量摆长时从悬点量到球的最下端
C．计算摆长时忘记把小球半径加进去     D．实验时误将49次全振动数为50次．

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