题目内容

某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图1所示，则该摆球的直径为
 
 cm．

某同学先测得摆线长为89.2cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图2甲中秒表所示，则：该单摆的摆长为
 
cm，秒表所示读数为
 
s．
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2乙所示，则测得的重力加速度g=
 
．
练习册系列答案
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在下面器材中你应选用什么器材为好？
 

A.10cm长细线    B.1m长粗绳     C.1m长细线    D．厘米刻度尺  E．毫米刻度尺      
F．泡沫塑料小球    G．大铝球        H．小铁球   I．大时钟          J．停表．
在利用单摆测重力加速度的实验中，
（1）为了减少测量误差，下列措施正确的是
 
；
A．单摆的摆角应尽量大些    
B．摆线应尽量短些   
C．选体积较小、质量较大的摆球
D．测量周期时，应取摆球通过最低点作为计时的起、终点位置
E．测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期
F．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线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，然后将摆线从O点吊起
（2）某同学测出不同摆长L对应的周期T，作出了如图所示的T2-L图象，已知图象上A、B两点的坐标分别是（x1，y1）、（x2，y2），则由图象可求得当地的重力加速度为
 
．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）下面所给器材中，选用哪些器材较好，请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上．
A．长1m左右的细线；B．长30cm左右的细线；C．直径2cm的铅球；D．直径2cm的铁球；E．秒表；F．时钟；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺．
所选用的器材是
 
．
（2）某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径2.00cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图1所示，则该摆摆长为
 
cm，停表表示读数为
 
s．

（3）在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=
4π2lT2
．只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T，作出T2-L图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2-L 图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图2所示．
①造成图象不过坐标点的原因可能是
 
．
②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2．（取π2=9.87）
某小组用图1所示器材测量重力加速度的大小．实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成．通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度．
（1）实验时，应先
 
（选填“释放小球”或“接通光电计时器”）；
（2）实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出
ht
与t关系图象如图2所示．由图可知，重力加速度g与图象的斜率k的关系为g=
 
，重力加速度的大小为
 
m/s2；
（3）若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则
 
（选填“能”或“不能”）通过上述方法测得重力加速度的大小；
（4）为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法？
 
（提出一条即可）．
在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：
a．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；
b．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；
c．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5°），然后由静止释放小球；
d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=
 
．
②如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖起下垂．如图所示，那么单摆摆长是
 
cm．如果测定了40次全振动是时间如图中秒表所示，那么单摆的摆动周期是
 
s．
根据单摆周期公式T=2π
1
g
，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．
①用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图2所示，读数为
 
m．

②以下是实验过程中的一些做法和判断，其中正确的有
 
．
a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且可适当长一些，摆球尽量选择质量大些、体积小些的
b．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
c．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T=
△t
50

d．当摆球振动稳定后，从摆球过平衡位置开始计时并同时记为1，以后每过最低点记数一次，记数50次所用的时间为t，则T=
t
25
．
在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）下面所给器材中，选用哪些器材较好，请将所选用器材前字母依次填在指定位置
A．长1m的左右的细线　  B．长30cm左右的细线   C．直径2cm的铅球    D．直径2cm的木球   E．秒表   　F．时钟   G．最小刻度是厘米的直尺　 H．最小刻度是毫米的直尺
所选器材有：
 

（2）某同学测出了n次全振动的时间为t，测得摆线长度为l，摆球的直径为d，用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g=
 

（3）宇航员在某星球上也利用单摆测该星球表面处的重力加速度．实验测得了5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录如下：
l（m）0.40.60.81.01.2
T（s）1.011.231.461.561.73
T2（s2）1.021.512.132.433.00
以l为纵坐标，T2为横坐标在答题卷上作出l-T2图形，并利用图线求出该星球表面的重力加速度的大小为g=
 
 （计算中取π2=10）
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，上端固定在铁架台上
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
．用公式g=
4π2l
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”）．
（2）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图（c）所示，则秒表所示读数为
 
s，单摆的周期是
 
s（计算结果保留三位有效数字）．
（3）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（d）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=
 
m/s2．

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