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:
(1)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.
(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是 .(填选项前的字母)
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
(3)如果测得的g值偏小,可能的原因是 .
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点末固定,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次全振动记为50次
(4)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,将所得数据连成直线如图2所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g= (用k表示).

(1)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
(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
| t | 100 |
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
(3)如果测得的g值偏小,可能的原因是
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点末固定,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次全振动记为50次
(4)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,将所得数据连成直线如图2所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=
分析:(1)主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数;
(2)根据实验注意事项分析答题;
(3)根据重力加速度表达式分析答题;
(4)由单摆周期公式求出函数表达式,然后分析答题.
(2)根据实验注意事项分析答题;
(3)根据重力加速度表达式分析答题;
(4)由单摆周期公式求出函数表达式,然后分析答题.
解答:解:(1)由图示游标卡尺可知,主尺示数为0.9cm,游标尺示数为7×0.1mm=0.7mm=0.07cm,则游标卡尺示数为:0.9cm+.07cm=0.97cm;
(2)A、单摆做简谐运动时摆角应小于5°,把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,摆角太大,单摆的运动不是简谐运动,故A错误;
B、测量摆球通过最低点100次的时间t,单摆完成全振动的次数为50,则单摆周期为
,故B错误;
C、用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,摆长偏大,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大,故C正确;
D、应选择密度大而体积小的球作为摆球,以减小空气阻力带来的误差,故D错误;
故选C.
(3)由单摆周期公式T=2π
可知,重力加速度g=
;
A、测摆线长时摆线拉得过紧,所测摆长偏大,g偏大,故A错误;
B、摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,使所测周期偏大,求出的g偏小,故B正确;
C、开始计时时,秒表过迟按下,所测周期偏小,求出的g偏大,故C错误;
D、实验中误将49次全振动记为50次,使所测周期T偏小,所测g偏大,故D错误;
故选B;
(4)由单摆周期公式T=2π
可知,则T2=
L,T2-L图象的斜率k=
,重力加速度g=
;
故答案为:(1)0.97;(2)C;(3)B;(4)
.
(2)A、单摆做简谐运动时摆角应小于5°,把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,摆角太大,单摆的运动不是简谐运动,故A错误;
B、测量摆球通过最低点100次的时间t,单摆完成全振动的次数为50,则单摆周期为
| t |
| 50 |
C、用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,摆长偏大,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大,故C正确;
D、应选择密度大而体积小的球作为摆球,以减小空气阻力带来的误差,故D错误;
故选C.
(3)由单摆周期公式T=2π
|
| 4π2L |
| T2 |
A、测摆线长时摆线拉得过紧,所测摆长偏大,g偏大,故A错误;
B、摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,使所测周期偏大,求出的g偏小,故B正确;
C、开始计时时,秒表过迟按下,所测周期偏小,求出的g偏大,故C错误;
D、实验中误将49次全振动记为50次,使所测周期T偏小,所测g偏大,故D错误;
故选B;
(4)由单摆周期公式T=2π
|
| 4π2 |
| g |
| 4π2 |
| g |
| 4π2 |
| k |
故答案为:(1)0.97;(2)C;(3)B;(4)
| 4π2 |
| k |
点评:游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数,游标卡尺不需要估读.
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