题目内容
【题目】在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为
),然后由静止释放小球;
D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=_____;
(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是_____(选填下列选项前的序号)
A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=
求得周期
D、摆球的质量过大
(3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图像法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图像如图所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=_____。
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【答案】
C
【解析】
(1)[1]单摆的周期T=
,根据
得重力加速度为
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(2)[2]A.根据
,测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长,知摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小,故A错误;
B.根据
,摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长,知摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小,故B错误;
C.根据
,测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,知周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故C正确;
D.摆球的质量过大,不影响重力加速度的测量,故D错误。
故选C
(3)[3]根据
得
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则图线的斜率
k=![]()
解得重力加速度的测量值
g=![]()