题目内容
【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用______选填选项前的字母。
A.长度为1m左右的细线
B.长度为30cm左右的细线
C.直径为的塑料球
D.直径为的铁球
(2)若用毫米刻度尺测量摆线的长时,将摆线平放,如图(A)所示,刻度尺读数是__cm用游标卡尺测量摆球直径,卡尺游标位置如图(B)所示,可知摆球直径是______cm,如图所示测出的摆长_________偏大,偏小,正确的测量方法是____。
(3)测出悬点O至小球球心的距离摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度______用L、n、t表示。
(4)用多组实验数据做出图象,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2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______选填选项前的字母。
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
D.图线a对应的g值大于图线b对应的g值
(5)某同学测出不同摆长时对应的周期Y,作出图线,如图3所示,再利用图线上任两点A、B的坐标、,可求得g=______。若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的选项“偏大”、“偏小”或“不变”。
【答案】AD 99.00cm 1.940cm 偏小 悬挂后进行测量 B 不变
【解析】
(1)[1]为减小实验误差,应选择1m左右的摆线,为减小空气阻力影响,摆球应选质量大而体积小的金属球,因此需要的实验器材是AD;
(2)[2][3]刻度尺的读数为,游标卡尺的主尺读数为19mm,游标读数为
则最终读数为
[4][5]测量摆长时应将摆球悬挂,处于竖直状态下进行测量,此时细线有微小的伸长,可知水平测量摆线的长度测出的摆长偏小,正确的测量方法是悬挂后进行测量。
(3)[6]单摆的周期
由单摆周期公式
重力加速度
(4)[7]根据单摆的周期公式得
根据数学知识可知,图象的斜率
当地的重力加速度
A.由图2所示图象可知,对图线a,当L为零时T不为零,所测摆长偏小,可能是把摆线长度作为摆长,即把悬点到摆球上端的距离作为摆长,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,小于图线b对应的斜率,由可知,图线c对应的g值大于图线b对应的g值,故C错误;
D.由图示图象可知,图线a与图线b的斜率相等,由可知,图线a对应的g值等于图线b对应的g值,故D错误。
故选B。
(5)[8]根据单摆的周期公式得
图象的斜率
重力加速度
[9]若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,