题目内容

某同学利用单摆周期公式测定重力加速度．
（1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径，其读数如图1所示，某次测量中该同学又测得摆线长度为42.22cm，则该次实验中单摆的摆长为L=
 
cm．（结果保留两位小数） 
（2）若该同学测得单摆进行n次全振动所花时间为t，则计算重力加速度的表达式为g=
 
．（用（1）（2）问中所给符号表达）
（3）若该同学在用上述方法测量的过程中，误将n-1次全振动当成了n次全振动，则用此方法计算出的重力加速度相对真实值将
 
．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）如果另一位同学在做这个实验时没有测量摆球直径，仅仅测出了单摆的绳长l，他多次进行实验，测量了多组数据，描绘出了单摆摆动周期的平方T2随绳长l的关系，则图2中的
 
（填“甲”、“乙”或“丙”）最有可能是他测得的图线．若图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该同学用这种方法测量重力加速度的表达式应为
 
．
练习册系列答案
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某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图所示）．     
（1）该单摆在摆动过程中的周期为
 
．
（2）从如图可知，摆球的直径为
 
 mm．
（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的
 

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长计算．
一矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题．

（1）用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm，用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示，摆球的直径为
 
mm．
（2）把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间，秒表读数如图2所示，读数为
 
s．
（3）测得当地的重力加速度为
 
m/s2．（保留3位有效数字）
（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，根据图3游标卡尺测出摆球直径为
 
cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么摆线长是
 
cm．如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是
 
s．
（2）下列给出的材料中应选择
 
作为摆球与摆线，组成单摆．  
A．木球     B．铁球   C．柔软不易伸长的丝线   D．粗棉线
（3）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是
 

A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（4）实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是
 

A．摆球的质量偏大                       B．单摆振动的振幅偏小
C．计算摆长时没有加上摆球的半径值         D．将实际振动次数n次误记成（n+1）次．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）甲同学用游标卡尺测量小球的直径，如图，可得小球的直径为
 
cm．
（2）如果甲同学测得的g值偏小，可能的原因是
 
 （填写代号）．
A．测摆长时，忘记了加上摆球的半径
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过早按下
D．实验中误将39次全振动次数记为40次
（3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度．他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度△l，再测出其振动周期T2．用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=
 
．
（1）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 97.44cm，球直径由如图游标卡尺测得．然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则：小球直径为2.2cm，该摆摆长为
 
cm，秒表所示读数为
 
s．
（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最
 
（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期．
（3）若用L表示摆长，单摆完成20次全振动所用时间为t，那么重力加速度的表达式g=
 
．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d．
（1）用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g=
 
．
（2）从图可知，摆球直径d的读数为
 
 mm．
（3）实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是
 

A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．单摆所用摆球质量太大
C．把n次全振动时间误当成（n+1）次全振动时间
D．以摆线长作为摆长来计算．
（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中有下列器材供选用：（A）有中心小孔的木球；（B）有中心小孔的小铁球；（C）长约10厘米的细线；（D）长约1米的细线；（E）最小刻度是毫米的刻度尺；（F）天平；（G）秒表；（H）铁架台．本实验所需的器材是
 
（填器材前的字母）
（2）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为
 
mm．

（3）此同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是
 
．
A 摆球质量太大了；
B 摆长太长了；
C 摆角太大了（摆角仍小于10°）；
D 量摆长时从悬点量到球的最下端；
E 计算摆长时忘记把小球半径加进去；
F 摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；
G 计算周期时，将（n-1）次全振动误记为n次全振动；
（4）某同学在此次实验中用了一个不规则的物体代替摆球做成单摆．第一次实验使摆线长为L1，测出周期T1；第二次实验使摆线长L2，测出周期T2．则利用这两组数据可测得当地重力加速度g=
 
．
甲、乙两同学做“用单摆测重力加速度”实验，甲同学用秒表测量单摆的周期：当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每次经过最低点计一次数，当数到n=60时秒表的示数如图甲所示，则该单摆的周期是
 
s（结果保留三位有效数字）；乙同学用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，则游标卡尺的读数是
 
cm．

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