题目内容

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．
练习册系列答案
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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
 
．
科学探究活动通常包括以下环节：（A）搜集证据；（B）评估交流；（C）作出假设；（D）提出问题等．
（1）请将正确的探究活动按顺序重新排列
 
（只需填写字母）．
（2）某兴趣小组的同学们对刚性物体的摆动周期产生了兴趣（这种摆称为复摆）．于是，他们用厚度和质量分布均匀的细长木板（如一把米尺）做成一个复摆，如图所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离，即
L
2
．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于
L
2
．
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
①把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是
 
的（选填“正确”或“错误”）．
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为
L
2
单摆的周期计算值（T0=2π
L/2
g
），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，复摆的等效摆长
 
L
2
（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
一组同学用单摆实验测当地重力加速度g的大小，正确安装好装置后，改变摆线长用刻度尺测出其长度值L，用秒表测出对应的周期T，并做好记录．处理数据时，一些同学用公式T=2π
l
g
算出每组值对应的g，再用平均值
.
g
作为当地重力加速度，若不计偶然误差的影响，则其结果较准确值明显
 
（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）；另一些同学做出了l-T2图象，测出图象直线斜率为k，则利用k表示的重力加速度表达式是g=
 
，若仍不计偶然误差的影响，则较准确值
 
（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）．
在“用单摆测定重力加速度”实验中：
（1）除长约lm的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要
 
．（填序号）
A．停表  B．米尺  C．天平  D．重锤线  E．弹簧秤
（2）用游标卡尺测小球的直径，如图1所示，则小球的直径是
 
．
（3）下列做法正确的是
 
．
A．从摆球达到最高位置时开始计时
B．记录摆球完成一个周期的时间
C．要让摆球在一个竖直平面内摆动
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长
（4）从悬点到球心的距离是摆长工，改变摆长工的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T2图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图2所示．则重力加速度的表达式是g=
 
．
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做50次全振动的时间为101.0s．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，计算时取1.012=1.02，π2=9.86）
（2）他测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线未拉紧，出现了松弛的现象
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．结束计时时，秒表过迟停表
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）
某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，用10分度的游标卡尺测得小球的直径读数如图所示，则：

摆球直径为
 
cm，如果他测得的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，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
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97.50cm；用10分度的游标卡尺测得小球直径的读数如图所示，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间
（1）该单摆的摆长为
 
cm．
（2）为了提高实验精度，在实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所示，则测得的重力加速度g=
 
m/s2．
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，测出摆线悬点到摆球球心之间距离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

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