题目内容

某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据,其中的一组数据如下所示.
(1)用游标卡尺测量摆球直径,卡尺游标位置如图a所示,可知摆球直径是
1.940
1.940
cm.
(2)为了提高实验精度,在试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b所示,利用图象可求出重力加速度g=
9.86
9.86
m/s2.(结果保留三位有效数字)
分析:游标卡尺先读出固定刻度部分,再读出游标尺读数,然后求和;由单摆的周期公式分析图象斜率的物理意义.
解答:解:游标卡尺的读数=主尺+游标尺与主尺对齐各数×精确度=19mm+8×0.05mm=19.40mm=1.940cm
单摆的周期公式T=2π
L
g
T2=
4π2
g
L
,所以图象的斜率表示
4π2
g
=
4
1
,g=π2=9.86m/s2
故答案为:1.940,986
点评:本题考查了游标卡尺的读数和利用单摆测量当地的重力加速度,难度中等.
练习册系列答案
相关题目
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,再用游标卡尺测得摆球的直径为d.
(1)该单摆在摆动过程中的周期为
2t
n-1
2t
n-1

(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=
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2

(3)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
BD
BD

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
(4)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,用秒表测单摆完成40次全振动的时间如图所示,则单摆的周期为
2.005
2.005
s.
(5)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,并求得该直线的斜率k.则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点,而是与纵轴的正半轴相交于一点,则实验过程中可能存在的失误是
摆长漏加小球半径
摆长漏加小球半径
,因此失误,由图象求得的重力加速度的g
无影响
无影响
偏大,偏小,无影响)

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