题目内容
【题目】用单摆测定重力加速度的实验如图所示。
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①组装单摆时,应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。
A.长度为1m左右的细线
B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球
D.直径为1.8cm的铁球
②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t。则重力加速度g=______(用L,n,t表示)
③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
组次 | 1 | 2 | 3 |
摆长L/cm | 80.00 | 90.00 | 100.00 |
50次全振动时间t/s | 90.0 | 95.5 | 100.5 |
振动周期T/s | 1.80 | 1.91 | |
重力加速度g/(m·s-2) | 9.74 | 9.73 |
请计算出第3组实验中的 T= __________ s, g= __________m/s2 2
④用多组实验数据做出T2-L图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a,b,c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是____________(选填选项前的字母).
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A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程为 30cm 的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得选点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中,当O、A间细线的长度分别为l1、l2时,测得相应单摆的周期为T1、T2,由此可得重力加速度g= __________(用 l1、l2、T1、T2表示).
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【答案】 AD
2.01 9.76 B ![]()
【解析】①单摆在摆动过程中.阻力要尽量小甚至忽略不计,所以摆球选钢球;摆长不能过小,一般取1m左右,AD正确;
②单摆完成N次全振动的时间为t,所以
,测得悬点O至小球球心的距离(摆长)L,根据
解得
;
③单摆完成N次全振动的时间为t,所以
,根据公式
;
④根据单摆的周期公式
得
,根据数学知识可知,T2-L图象的斜率
,当地的重力加速度
.若测量摆长时忘了加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度l,则有
,根据数学知识可知,对
图象来说,
与b线
斜率相等,两者应该平行
是截距;故做出的T2-L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L,A错误;实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线的斜率k偏小,B正确;由图可知,图线c对应的斜率k偏小,根据T2-L图象的斜率
,当地的重力加速度
可知,g值大于图线b对应的g值,C错误;
⑤根据单摆的周期公式
,设A点到锁头的重心之间的距离为
,有一次
,第二次
,联立解得
.