题目内容

在“单摆测重力加速度”的实验中，如果摆球质量不均匀，按照正常的方法进行实验，会给测量结果造成误差．一个同学设计了一个巧妙的方法，可以避免上述误差，实验分两次进行，第一次测得悬线长为L1，测得振动周期为T1；第二次只改变悬线长为L2，并测得此时单摆的振动周期为T2，根据测量数据导出重力加速度的表达式为______．
设摆线的结点到摆球重心距离为r，则
T1=2π
L1+r
g
，T2=2π
L2+r
g

联立两式解得，g=
4π2(L1-L2)
T21
-
T22

故答案为：g=
4π2(L1-L2)
T21
-
T22
练习册系列答案
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将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的，倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图．下列说法正确的是（　　）
A．摆球做简谐运动的回复力F=mgsinθsinα
B．摆球做简谐运动的回复力为mgsinθ
C．摆球做简谐运动的周期为2π
l
gsinθ
D．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为T=mgsinα
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球，他设计的实验步骤是：
A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；
B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；
C．将石块拉开一个大约α=50的角度，然后由静止释放；
D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=
t
30
得出周期；
E．改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；
F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，带入公式g=（
2π
T
）2l求出重力加速度g．请填空：
（1）你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是______．（只填写相应的步骤代号即可）
（2）该同学用ON的长作l为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）．
（1）在探究单摆周期与摆长关系的实验中，有如下器材供选用，请把应选器材的字母填在括号中______
A．1m长的粗绳B．1m长的细绳C．时钟D．秒表
E．半径为1cm的小木球F．半径为1cm的小铅球
G．米尺I．铁架台J．天平H．砝码
（2）用______来测摆线长度．加上小球的半径得到摆长．用______计时．测50次全振动的时间，来计算周期．计时应从______位置开始．
（3）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了提高实验精度，在试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，T2与L的关系式T2=______，利用图线可求出图线的斜率k=______，再由k可求出g=______．
在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为______，重力加速度大小为______．
下列关于振动和波的说法正确的是（　　）
A．在空间某处只要有振动发生，周围空间一定会形成机械波
B．声源振动频率越高，在同种介质中形成的声波的波长就越短
C．单摆做简谐运动的周期与当地的重力加速度有关
D．各种波均会发生干涉、衍射、偏振等现象
E．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大
单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中，某次测量小球的直径的示数如图1所示，图中1游标上10格的长度为19mm，则小球的直径d为______mm．用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示，由图可读出时间为______s．
在t="1.0" s时，一列简谐横波刚好传播到如图甲所示的位置，在波的传播方向上x=2m处的质点A的振动图像如图乙所示．这列简谐横波的传播速度v =     m/s，在x轴上的x =15m处的质点B（图上未标出），第三次到达波峰的时刻是t =      s．
铁路上每根钢轨的长度为12m，若支持车厢的弹簧的固有频率为2Hz，那么列车的速度v="________" m/s时车振动的最厉害。

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