题目内容

在“用单摆测重力加速度”的实验中，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=1m
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
=2.05s
e．用公式g=
4π2l
T2
计算重力加速度

上述步骤中有明显误差的是
 
（填字母），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”）．改进后用游标卡尺测量小球的直径如图所示，直径=
 
mm，再按原有数据带入公式得g=
 
m/s2（保留两位有效数字）．
练习册系列答案
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（1）一位同学在某次利用单摆测重力加速度的实验中测摆球的直径，记录结果为11.75mm，则该同学使用的测量工具可能为：
 

A．10分度的游标卡尺   B．20分度的游标卡尺
C．50分度的游标卡尺   D．螺旋测微器
（2）在观察双缝干涉图样时，如果把光屏向靠近双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离
 
（填“增大”、“减小”）；调节分划板的位置，使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图所示，此时螺旋测微器的读数为
 
 mm．
（1）某同学在做《研究单摆的运动、用单摆测重力加速度》实验的步骤为：
①用长为l的轻质细线一端固定在铁架台上，另一端系一质量为m的小钢球制成一单摆．
②用毫米刻度尺测量悬点到球心的距离为L．
③把单摆从平衡位置拉开一个很小角度，释放后让摆球在竖直平面内摆动，从摆球过
 
位置开计时，测得单摆完成n次全振动的时间为t．
④根据以上测量物理量计算当地重力加速度g=
 
（用以上字母表达）．请将步骤补充完整．
用测力探头和计算机组成的实验装置测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力（单摆摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图a所示的F-t图象．然后将单摆挂在测力探头上，使单摆保持静止，得到如图b所示的F-t图象．那么：

（1）此单摆的周期为
 
秒．
（2）设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是：
 

（A）E=
(F1-F3)gT2
2π2
    （B）E=
(F1-F3)gT2
8π2
    （C）E=
(F3-F2)gT2
6π2
    （D）E=
(F3-F2)gT2
4π2
．
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，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做50次全振动的时间为101.0s．则：
（1）他测得的重力加速度g=
 
m/s2．（计算结果取三位有效数字，计算时取1.012=1.02，π2=9.86）
（2）他测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线未拉紧，出现了松弛的现象
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．结束计时时，秒表过迟停表
D．实验中误将49次全振动计为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和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，并求得该直线的斜率k，则重力加速度g=
 
．（用k表示）
在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组单摆的摆长L和运动周期T，做出T2-L图象来求当地的重力加速度．理论上T2-L图象是一条过坐标原点的直线，该同学根据实验数据做出的图象如图所示：
（1）图象不过坐标原点的原因是
 

（2）由图象求出的重力加速度g=
 
（取π2=9.87）
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所示．
（1）造成图象不过坐标原点的原因是
 
；
（2）由图象求出的重力加速度g=
 
 m/s2．（取π2=9.87，结果保留三位有效数字）
在利用单摆测重力加速度的实验中
①重力加速度的计算公式g=
 
．
②测量要用到的器材和测量仪器有
 
．
A．带中心孔的金属小球  B．丝线  C．打点计时器  D．低压交流电源  
E．带铁夹的铁架台   F．秒表  G．刻度尺
③某学生在实验中，将单摆挂起后，进行了如下的步骤：
A．测摆长L：用米尺量出摆线的长度
B．测周期T：将摆球拉起，然后放开．在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第1次，接着一直到摆球第60次通过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期T=
t60

C．将所测得的L和T代入单摆周期公式算出g，多次测量取平均值．
指出上面步骤中错误的地方，写出该步骤字母，并加以改正：
 
．
某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．

①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示．这样做的目的是
 
（填选项前字母）．
A．保证摆动过程中摆长不变，在改变摆长时方便调节摆长
B．可使周期测量得更加准确
C．保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图2所示，则该摆球的直径为
 
mm，单摆摆长为
 
m．
③如果他测得的g值偏小，可能的原因是
 
．（填选项前字母）
A．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
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．

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