题目内容

某同学做“利用单摆测重力加速度”实验
（1）先测得摆线长为98厘米，摆球直径为4厘米，则单摆摆长L=
 
厘米．测量时单摆振动对平衡位置的最大偏角应小于
 
度．除了测量摆长，还要用秒表测量单摆振动的
 
，重力加速度大小的表达式应为g=
 
．
（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是
 

A．测摆线长时，摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固系于悬点，振动中出现松动，使摆线长增加了
C．开始记时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数成50次
（3）为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L并测出相应的周期T，以L为横坐标，以T2为纵坐标将所得的实验数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，重力加速度大小的表达式应为g=
 
（用k表示）
练习册系列答案
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某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s．则：
（1）他测得的重力加速度g=
 
m/s2．（计算结果取三位有效数字）
（2）他测得的g值偏小，可能原因是：
 

A．实验中误将51次全振动计为50次．
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了．
C．开始计时时，秒表过迟按下．
D．实验中误将49次全振动计为50次．
（3）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，从而得出一组对应的L和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，并求得该直线的斜率K．则重力加速度g=
 
．（用K表示）
（1）某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：
A．在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上
B．用刻度尺和游标卡尺测出摆长l
C．将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球
D．在释放摆球的同时开始计时
E．记下摆球完成n次（大于30次）全振动的时间t
F．把所得数据代入公式
4π2n2lt2

该学生的上述操作中，错误的是
 
．（只填字母代号）
（2）该学生利用游标卡尺测摆球直径如图所示，摆球直径D为
 
cm．
在用单摆测重力加速度的实验中，
（1）从下列器材中选用最合适的（填写器材代号）
 
．
A．小铁球           B．小塑料球          C．30cm长的摆线
D．100cm长的摆线    E．150cm长的摆线     F．手表
G．秒表            H．米尺              I．铁架台
（2）利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏小，可能的原因是
 
．
A．单摆振动过程中振幅有减小        B．测摆长时，仅测了摆线长度
C．测摆长时，将线长加了小球直径    D．测周期时，把N次全振动误记为N+l．
（1）一位同学在某次利用单摆测重力加速度的实验中测摆球的直径，记录结果为11.75mm，则该同学使用的测量工具可能为：
 

A．10分度的游标卡尺   B．20分度的游标卡尺
C．50分度的游标卡尺   D．螺旋测微器
（2）在观察双缝干涉图样时，如果把光屏向靠近双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离
 
（填“增大”、“减小”）；调节分划板的位置，使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图所示，此时螺旋测微器的读数为
 
 mm．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中，提供的器材有：铁架台、铁夹、细线、有孔的小铁球、刻度尺和天平，其中，多余的器材是
 
，尚需补充的器材是
 
．某同学用米尺去测量单摆的摆长（如图所示），已知米尺的零刻度线对着摆线的悬点，在局部放大图中，A点所对的读数是0.791m，B点所对应的读数是0.800m，C点所对应的读数是0.809m，单摆完成50次全振动的时间是90.01s，则单摆的摆长L=
 
m，周期T=
 
s，测得重力加速度g=
 
m/s2．
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，他先测得摆线长为97.50cm，摆球的直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆完成50次全振动所用的时间，则：
（1）该单摆的摆长为
 
cm
（2）如果测出的g值偏小，可能的原因是
 

A．测量摆线长，线拉得过紧
B．摆线上端没有固定，振动中出现松动，使摆线变长了
C．开始计时时，秒表按下迟了
D．实验中误将49次全振动记为50次
（3）该同学由测量数据作出l-T2图线，若图线的斜率为k，则重力加速度g=
 
．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中．
（1）某同学选取了符合要求的单摆，在自由悬挂状态下测出摆线长为70.65cm，再用游标卡尺测量了小球的直径，如图甲所示，读数为
 
mm．
（2）测量单摆的周期时，她使用光电门来测量，在摆放光电门装置时，单摆处于自由悬挂状态，光电门的发光口与接光口的连线（即光电门细光束所在直线）正好通过小球的中心，在单摆小角度振动过程中，摆球不断经过发光口与接光口这间而挡光，与光电门相连的监视器可以显示光电门的挡光时段和时刻，如图乙所示（图中只呈现开始挡光时刻）．由此可知单摆的周期为
 
s．
（3）用L表示摆线长度，d表示小球直径，T表示单摆周期，通过计算求得重力加速度的大小为g=
 
（用L、d、T等表示）

（4）接着，该同学根据实验所得的重力加速度g=9.78m/s2，利用此装置来验证机械能守恒定律，她在小球的后方放一块与小球的振动面平行的竖直板，如图所示，在板平面上过小球平衡位置画一条水平线，在上方一定位置再画若干条水平线，然后，逐次把小球球心拉到与某条平行线等高，静止释放小球，用光电门测出小球经过最低点的挡光时间，结合小球的直径即可算出小球到最低点的速度和动能，测出下落高度可以计算重力势能的减少量，来验证小球在运动过程中机械能是否守恒．某次释放时，球心到最低点的高度差h=5.50cm，在最低点的挡光时间为0.020s，之前测得小球质量为20g，则该过程中小球动能的增加量为
 
J，重力势能的减少量为
 
J．（结果保留三们有效数字）
在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组单摆的摆长L和运动周期T，做出T2-L图象来求当地的重力加速度．理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，该同学根据实验数据做出的图象如图所示：
（1）图象不过坐标原点的原因是
 

（2）由图象求出的重力加速度g=
 
（取π2=9.87）

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