题目内容

利用落体法“测定重力加速度”的实验装置如图所示．让物体从高处由静止下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．在某次实验中得到了一条较为理想的纸带．在纸带上依次确定了5个点，各个点到“1”点的距离已标注在纸带上，请根据纸带回答：

（1）打第4个点时重物下落的速度为
 
 m/s（结果保留三位有效数字）．
（2）当地的重力加速度大小是
 
 m/s2（结果保留三位有效数字）．
练习册系列答案
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中，将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示．将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁．如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴，作出T2-l图象，则可以由此图象得出我们想要测量的物理量．

（1）现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺，本实验所需的测量工具有
 
．
（2）如果实验中所得到的T2-l 关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c 中的
 
．
（3）由图象可知，小筒的深度h=
 
cm；当地重力加速度 g=
 
m/s2（π取3.14，计算结果保留到小数点后两位）．
（4）用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图丙所示，正确的读数是
 
mm．
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） 长约0.1m的尼龙丝线      （C）长约1m的尼龙丝线
（D） 直径约1cm过圆心有一小孔的钢球          （E） 直径约1cm过圆心有一小孔的木球
（F）铁夹      （G）秒表     （H）天平    （I）游标卡尺
（1）实验中应选哪些器材
 

A．（ACDFGI）   B．（ABDFGI）  C．（ACEFGI）  D．（ACDFGHI）
（2）还应补上的器材是
 
．
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：用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图1所示，可以读出此金属球的直径为
 
mm（不科学不得分）；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2-L的关系图象如图2所示，理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，根据图中数据，可算出重力加速度其值为
 
m/s2（取π2=9.86，本空结果保留三位有效数字）
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）．
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
．
在用单摆测定重力加速度实验中：
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在题后的横线上．
A．长1m左右的细绳；         B．长30cm左右的细绳；
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；
所选器材是
 
．
（2）实验时对摆线偏离竖直线的要求是
 
；
（3）测量单摆周期时，等单摆自由振动几次之后，从摆球经过
 
位置开始记时，因为这时摆球的速度最大，容易观察，可以减小误差．
（4）如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示，那么单摆的摆动周期是
 
s．

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