题目内容
【题目】在“利用单摆测重力加速度”的实验中:
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用__________。
A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球
(2)以下做法正确的是________。
A.测量摆长时,用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长L
B.测量周期时,从小球经过平衡位置开始计时,经历50次全振动总时间为t,则周期为
C.摆动中出现了轻微的椭圆摆情形,王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会
D.释放单摆时,应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°
(3)如果用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的
图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是______。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(4)黄同学先测得摆线长为97.92cm,后用游标卡尺测得摆球直径(如图),读数为______cm;再测得单摆的周期为2s,最后算出当地的重力加速度g的值为_______m/s2。(取9.86,保留两位小数)
(5)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体做法如下:第一次量得悬线长L1,测得振动周期为T1;第二次量得悬线长L2,测得振动周期为T2,由此可推得重力加速度的表达式为g=________。
【答案】AD BD B 2.16 9.76
【解析】
(1)[1] 单摆在摆动过程中。阻力要尽量小甚至忽略不计,所以摆球选铁球;摆长不能过小,一般取1m左右。故AD正确,BC错误。
故选AD。
(2)[2]A. 测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球球心的距离。故A错误;
B.测量周期时,选取平衡位置作为计时起点与终止点,因为摆球通过平衡位置时速度最大,相等的距离误差时,引起的时间误差较小,测量的周期精确。经历50次全振动总时间为t,则周期为,故B正确;
C.要保证单摆在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆。故C错误;
D.单摆摆动时,对摆角的大小有要求,摆角的大小不超过5°.故D正确。
故选BD。
(3)[3]根据单摆周期 可得:
。
A. 若测量摆长时忘了加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度l,则有
根据数学知识课知,对T2-L图象来说,与b线
斜率相等,截距不同,两者应该平行,故做出T2-L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L,故A错误;
B. 实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线的斜率k偏小,故B正确;
C. 由图可知,图线c对应的斜率k偏小,根据T2-L图象的斜率,图线c对应的g值大于图线b对应的g值,故C错误。
故选B。
(4)[4][5] 主尺读数为21mm。10分度的游标卡尺每一分度表示的长度为0.1mm,游标尺第6条刻度线与主尺对齐,则游标尺读数为0.6mm,摆球的直径为
21mm+0.6mm=21.6mm=2.16cm
单摆的摆长l=摆线的长度+摆球的半径=97.92cm+1.08cm=99cm=0.99m。由单摆的周期公式得,重力加速度
代入解得
g=9.76m/s2
(5)[6] 设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公式:得
,
联立两式解得:
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】某实验小组从废旧的电秤上拆下其压力传感器应变片,想通过实验探究其特性,用如图电路获得
的恒定电流向压力传感器供电,用电压表测量应变片两端的电压。现备有如下器材:(已知不加压力时单片应变片的电阻约为
.内阻不计的
电源;
.量程为
,内阻约为
的电流表;
.量程为
,内阻约为
的电压表;
.阻值为
,额定电流为
的滑动变阻器;
.阻值为
,额定电流为
的滑动变阻器;
.电键和导线若干。
(1)为了获得恒定电流,采用如图的电路,滑动变阻器应选用__(填字母符号),并将所缺导线补充完整_____。
(2)分别按此电路测量悬挂不是同质量的物体时得出的上、下两应变片的电压和质量的对应情况如表:
悬挂质量 | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
上片电压 | 5.90 | 6.48 | 7.10 | 7.71 | 8.30 | 8.90 |
下片电压 | 5.90 | 5.50 | 5.10 | 4.71 | 4.30 | 3.90 |
请根据表中数据分析,在误差充许的范围内,可求出两应变片的电阻与所悬挂质量
的关系式,其中应变片的电阻
可表示为:
__
。
(3)该组同学获得知电子秤的工作原理只根据输出的上、下两应变片的电压差来显示所测物体质量的,则由上述实验数据可知在电子秤完好时,当输出的电压差为(在测量范围之内)时,所测物体的质量
__kg。