题目内容

在用单摆测重力加速度的实验中，可供选择的实验器材如下：
A．铁架台  B．铁夹   C．秒表  D．游标卡尺  E．长约0.1m的尼龙丝线     
F．长约1m的尼龙丝线  G．直径约1cm过圆心有一小孔的钢球    
H．直径约1cm过圆心有一小孔的木球     I．天平      J．米尺
①实验中除选A、B、C、D外，还需要哪些器材
 

②某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，画出L-T2图象，如图3所示．出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正
 
方（选填“上”或“下”）．为了使实验结果不受摆球重心位置无法准确确定的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找到两点相应的横纵坐标，如图所示．用表达式g=
 
计算重力加速度，此结果即与摆球重心就在球心处的情况一样．
练习册系列答案
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在“用单摆测定重力加速度”实验中，若测得的重力加速度值偏大，其原因可能是（　　）
A、测出的单摆的摆长偏大B、测出的单摆摆动周期偏小C、所用摆球质量偏大D、计算时摆长没有加上摆球的半径
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．（保留三位有效数字）
（2）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．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为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与T的数据，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成如图所示的直线，并求得该直线的斜率K．则重力加速度g=
 
．（用K表示）
“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得单摆N次全振动总时间为t，悬线长为L，摆球的直径为D．
（1）用测得的物理量表示重力加速度g=
 
．
（2）若用上述表达式求出的g值偏小，则可能的原因是
 
．（填字母代号）
A．实验中误将N次全振动次数记为（N+1）
B．单摆振动时，掁幅较小
C．计算摆长时，只考虑悬线长，没有考虑小球的半径．
在“用单摆测重力加速度的实验中，
（1）某同学的操作步骤为：
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架上
b．用米尺量得细线长度l
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=
t
n

e．用公式g=
4π2n2(l+d)
t2
计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比
 
（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．若小球的直径用游标卡尺测量结果如下图所示，则小球的半径为
 
mm．
（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是
 
．（选填下列措施前的序号）
A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些
B．摆线长应远远大于摆球直径
C．摆球应选择密度较大的实心金属小球
D．用秒表测量周期时，应测量单摆20～30次全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期
E．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点
（2）在用单摆测定重力加速度的实验中，测得全振动n次的时间为t，则单摆的周期为
 

（3）某同学在一次用单摆测重力加速度的实验中，测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中．图中各坐标点的标号分别对应实验中5种不同摆长的情况．在处理数据时，该同学实验中的第
 
数据点应当舍弃（填图中点的代号）．画出该同学记录的T2-l图线．求重力加速度时，他首先求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g=
 
．

（4）他测得的g值偏小，可能的原因是
 
（填选项代号）
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，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表提前按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）测摆长时测量结果如图所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为
 
cm；然后用秒表记录了单摆完成50次全振动所用的时间为100s．
则用单摆测重力加速度得公式为
 
（用l，g，T表示）；测得当地的重力加速度为
 
m/s2（保留三位有效数字）
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是
 

A．摆单摆球质量太大
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了．
在“用单摆测定重力加速度”的试验中，用刻度尺量出悬点到小球的距离为96.60cm，用游标卡尺量出小球的直径是5.26cm，用秒表测出该单摆完成40次全振动所用的时间为79.8s，则：
（1）这个单摆的摆长为
 
m；
（2）当地重力加速度的测定值为
 
m/s2（计算结果取三位有效数字）
某同学用实验的方法“探究单摆的周期与摆长的关系”．
①为测量摆线长，必须使单摆处于
 
（选填字母代码）状态．
A．水平拉直            B．自然悬垂            C．悬挂拉紧
②他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0=98.80cm，然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径，操作如图1，得到摆球的直径为d=2.266cm，此测量数据是选用了仪器
 
（选填“甲”或“乙”）测量得到的．

③根据上述测量结果，结合误差分析，他得到的摆长L是
 
（选填字母代码）
A．99.933cm       B．99.93cm       C．101.066cm       D．101.07cm
④他改变摆长后，测量6种不同摆长情况下单摆的周期，记录表格如下：
l/cm 40.00 50.00 80.00 90.00 100.00 120.00
T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20
T2/s2 1.59 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84
以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-L图线（图2），并利用此图线求重力加速度值为
 
（结果保留三位有效数字，4π2=39.44）．

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