题目内容

某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出LT2图线,然后在图线上选取AB两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=              。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将                。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)   
,相同
由单摆周期公式可知,,利用此公式可以通过实验的方法测得当地的重力加速度,此实验需要测量单摆的周期T和摆长L,周期T的测量方法往往是测量单摆完成N次全振动的时间t,然后T=t/N即为周期而摆长L的必须是悬点到重心的距离,而本实验中测得的L并非为此距离,但是利用消元法仍可准确得到当地的重力加速度g
具体解法如下:设球心到重心的距离为x
从式子中可以看出,最终的结果与重心的位置无关,所以不影响g值的测量。
练习册系列答案
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(12分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。

(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.                                                                 
b.                                                                 
(2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式 计算;根据利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案      比较合理,而另  一种方案不合理的理由是                               
 (3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:
物理量
次数
1
2
3
4
5
6
m(㎏)
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
(N)
0.098
0.196
0.294
0.392
0.490
0.588
a(m/s2
0.196
0.390
0.718
0.784
0.990
1.176
   (4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法:                            
(21分) (1) (6分) 在《用单摆测定重力加速度》的实验中,为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”,实验中采用了如图所示的双线摆.测出摆线长度为L,线与水平横杆夹角为θ,摆球半径为r.若测出摆动的周期为T,则此地重力加速度为        ;某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时主尺和游标如图所示,则摆球的半径r        mm.

(2) (15分)为了验证比较光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系,设计了如下实验步骤:
A.按图a连接好电路
B.在正常光照下滑动变阻器滑片,读出多组电流和电压值
C.改用强光源照射光敏电阻,滑动滑片,读出多组电流和电压值
D.画出两种情况下光敏电阻的U I图(图b),并根据图线分别求出两种光照下的光敏电阻的阻值

①根据电路的实物图在方框中(图c)画出电路图(光敏电阻在电路中的符号为);
②根据U-I图可知正常光照时光敏电阻阻值为_______,强光源照射时电阻为_______
③若实验中所用电压表的内阻约为,毫安表的内阻约为,考虑到电表内阻对实验结果的影响,此实验中_______________(填“正常光照射时”或“强光照射时”测得的电阻误差较大;若要较为准确地测量这种光照下的电阻,则应将实物图中的毫安表的连接方式改为__________(填“内接”或“外接”)重新进行实验.

(共20分)
(1)(4分)为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接,当楼道内有人走动而发出声响时,电灯即被接通电源而发光,这种传感器输入的是        信号,经过传感器转换后,输出的是         信号。
(2)(16分)某同学设计了一个测定滑块与木板问动摩擦因数的实验。装置如图1所示,       其中M为滑块,mm′是质量可调的片码,细绳和滑轮的质量都可以忽略不计。实验过程中,该同学在片码总质量m+ m′=m0保持不变的条件下,改变mm′的大小,测出不同,m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可以求出滑块和木板间的动摩擦因数。

①在实验器材方面,该同学选择了打点计时器、每片质量为150g的片码总共10片、滑 块、木板、滑轮各一个、细线若干。,除此以外根据本实验所要测量的物理量,你认为除了该同学已选择的仪器以外,在下列备选仪器中还需要:          (填写字母代号即可)。
A:秒表    B:毫米刻度尺         C:学生用直流电源     D:学生用交流电源
②以下是为了测量滑块的加速度,由实验得来的一条纸带。从比较清晰的O点开始,该同学每数5个点做为一个汁数点,它们分别为:A、B、C、D、E、F等,测量出各相邻 计数点之间的距离,如图2所示。根据这条纸带,求出这次实验时滑块的加速度为:
          m/s2(结果保留到小数点后两位)。

③在实验的数据处理过程中,该同学以片码m的质量为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如下图3所示的实验图线。
理论和实验均已证明,在滑动的条件下,a和m是一次函数关系,即可以写成:
            a=km+c(式中的kc为常数)的形式。那么,本实验中的常数具体表达式因数肚:k=             c=        ;结合本实验图线得出的滑块与木板问的动摩擦因数μ=           

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