题目内容

某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图）．
（1）该单摆在摆动过程中的周期为
 
．
（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
 
．
（3）从图可知，摆球的直径为
 
mm．
（4）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的
 
．
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算．
练习册系列答案
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在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，请回答下列问题．
（1）现已提供了以下器材：铁架、夹子、毫米刻度尺、游标卡尺、细线．为了完成实验，还必须从图（一）中挑选出一些实验器材，其名称是
 
（漏选或多选得零分）．
（2）甲、乙两组同学将单摆按如图（二）所示的方式悬挂，你觉得比较合理的是
 
（填“甲”或“乙”）．

（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球经过
 
 （填“平衡位置”、或“最大位移处”或“任意位置”）时开始计时，并记数为“1”，当摆球第49次经过此位置停止计时．读出这段时间为t，则单摆的周期T=
 
．
（4）实验小组又利用单摆周期公式来测量当地的重力加速度g．为使测量结果更准确，利用多组数据求平均值的办法来测定g值．小组成员设计了如下的记录表格，你认为表
 
 （填“A”或“B”）设计得比较合理．
表A
1 2 3 4 平均值 g/ms-2
L/s
T/s
表B
1 2 3 4 平均值
L/m
T/s
g/ms-2
在“用单摆测重力加速度”的实验中
（1）摆线的最大偏角应
 
．
（2）测周期时，应在摆球通过
 
开始计时．
（3）在时间t内的N次全振动误记为N+1次，则测出的g值
 
．（填偏大、偏小、准确）
（4）摆长指的是从悬点到
 
的距离．
（1）某同学用单摆测定加速度的实验中，图A的0点是摆线的悬挂点，摆长L=
 
cm．秒表读数
 
s为了提高测量精度，需多次改变L的值并测得相应的T值．现测得的六组数据标示在以L为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．根据图C中的数据点作出T2与L的关系图线，从作出的图线可求得重力加速度g=
 
m/s2（求得g值保留两位有效数字）．
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
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
一同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm；用50分度的游标卡尺（测量值可准确到0.02mm）测得小球的直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．
（1）该摆摆长为
 
cm，周期为
 
s
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
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
（3）在一次用单摆测定加速度的实验中，图A的O点是摆线的悬挂点，a、b点分别是球的上沿和球心，摆长L=
 
m．图B为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为lmin，该单摆摆动n=50次时，长、短针位置如图中所示，所用时间t=
 
s．
（4）由此可得重力加速度的计算式为g=
 
（用以上直接测量的物理量的英文符号表示，不必代入具体数值）．
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球的直径如图1所示，然后用秒表记录了单摆做30次全振动．

（1）该单摆的摆长为
 
cm．
（2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆长时记录的是摆球的直径  B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了
D．实验中误将29次全振动数为30次
（3）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所示，则测得的重力加速度g=
 
．
（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是丙
 
（选填“甲”或“乙”）．该同学实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图丙所示，该摆球的直径d=
 
cm．
（2）后测得摆线长为97.50cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：
①该摆摆长为
 
cm．
②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．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过早按下
D．实验中误将50次全振动记为49次
③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长
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并测出相应的周期T，从而得出一组对应的
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与T的数据，再以
λ
T
为横坐标，T 2为纵坐标，将所得数据连成直线如图丁所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=
 
（用k表示）．
下列给出的材料中应选择（　　）作为摆球与摆线，组成单摆．
A、木球B、铁球C、柔软不易伸长的丝线D、粗棉线
如图a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为l.0m． t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点振动图象如图b所示，当O质点第一次达到正方向最大位移时刻，P质点刚开始振动，则下列说法正确的是（　　）
A、O、P两质点之间的距离为半个波长B、绳中所有的质点都沿x轴匀速移动C、这列波传播的速度为1.0m/sD、在一个周期内，O质点通过的路程为4.0m

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