题目内容
某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm;用10分度的游标卡尺测得小球直径的读数如图甲所示,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间
(1)游标卡尺的读数为 cm.
(2)该单摆的摆长为 cm.
(3)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是 .
A.记录摆长时误将摆球的直径作为半径
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
(4)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乙所示,则测得的重力加速度g m/s2.

(1)游标卡尺的读数为
(2)该单摆的摆长为
(3)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是
A.记录摆长时误将摆球的直径作为半径
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
(4)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乙所示,则测得的重力加速度g
分析:(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数.
(2)摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长.
(3)应用单摆周期公式求出重力加速度的表达式,根据重力加速度表达式分析实验误差.
(4)由单摆周期公式求出图象的函数表达式,然后根据图象求出重力加速度.
(2)摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长.
(3)应用单摆周期公式求出重力加速度的表达式,根据重力加速度表达式分析实验误差.
(4)由单摆周期公式求出图象的函数表达式,然后根据图象求出重力加速度.
解答:解:(1)由图示游标卡尺可知,主尺示数为1.8cm,游标尺示数为4×0.1mm=0.4mm=0.04cm,游标卡尺的读数为:1.8cm+0.04cm=1.84cm.
(2)单摆摆长:L=l+
=97.50+
=98.42cm.
(3)由单摆周期公式T=2π
可得,重力加速度g=
;
A、记录摆长时误将摆球的直径作为半径,摆长L偏大,所测重力加速度偏大,故A正确;
B、开始计时时,秒表过迟按下,所测周期T偏小,重力加速度g的测量值偏大,故B正确;
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,使所测量的实际周期T偏大,重力加速度的测量值偏小,故C错误;
D、实验中误将29次全振动数为30次,测量的周期T偏小,所测重力加速度偏大,故D正确;故选ABD.
(4)由单摆周期公式T=2π
可得,T2=
L,T2-L图象的斜率:k=
,
由图象可知,图象斜率:k=
=
=4,重力加速度g=
=
≈9.86m/s2.
故答案为:(1)1.84;(2)98.42;(3)ABD;(4)9.86.
(2)单摆摆长:L=l+
| d |
| 2 |
| 1.84 |
| 2 |
(3)由单摆周期公式T=2π
|
| 4π2L |
| T2 |
A、记录摆长时误将摆球的直径作为半径,摆长L偏大,所测重力加速度偏大,故A正确;
B、开始计时时,秒表过迟按下,所测周期T偏小,重力加速度g的测量值偏大,故B正确;
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,使所测量的实际周期T偏大,重力加速度的测量值偏小,故C错误;
D、实验中误将29次全振动数为30次,测量的周期T偏小,所测重力加速度偏大,故D正确;故选ABD.
(4)由单摆周期公式T=2π
|
| 4π2 |
| g |
| 4π2 |
| g |
由图象可知,图象斜率:k=
| △T2 |
| △L |
| 4 |
| 1 |
| 4π2 |
| k |
| 4×3.142 |
| 4 |
故答案为:(1)1.84;(2)98.42;(3)ABD;(4)9.86.
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;对游标卡尺读数时要注意游标尺的精度.
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