题目内容

2.某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振50次所用的时间,如图1所示,则:

(1)秒表所示读数为99.7s.
(2)如果测得g值偏小,可能的原因是B
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,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动次数记为50次
(3)在用单摆测定重力加速度g实验中,另外一位同学作出的L-T2图线如图2所示,此图线不过原点的原因可能是可能是计算摆长时,加入球的直径,而不是半径.

分析 (1)秒表读数:先读内圈,读数时只读整数,小数由外圈读出,读外圈时,指针是准确的,不用估读.
(2)根据单摆的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得出重力加速度的表达式,从而判断出重力加速度减小的原因;
(3)根据实验注意事项与实验原理分析实验误差.由单摆周期公式变形,得到T2与L的关系式,分析图象的意义,即可求解.

解答 解:(1)停表表示读数:内圈读数:90s,外圈读数9.7s,总读数为:t=90s+9.7s=99.7s;
(2)根据单摆的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得:g=$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}L$.
A、测摆线长时摆线拉得过紧,使得摆长的测量值偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.
B、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故B正确.
C、实验中开始计时,秒表过迟按下,则测得周期偏小,所以测得的重力加速度偏大.故C错误.
D、实验中将49次全振动数成50次全振动,测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故D错误.
故选:B;
(3)根据单摆的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得:L=$\frac{g}{4{π}^{2}}{T}^{2}$.
而另外一位同学作出的L-T2图线如图2所示,此图线不过原点的原因可能是计算摆长时,加入球的直径,而不是半径.
故答案为:(1)99.7;(2)B;
(3)可能是计算摆长时,加入球的直径,而不是半径.

点评 本题关键明确实验原理,根据原理选择器材;由单摆的周期公式变形,得到T2与L的关系式得到图象斜率的物理意义,再分析实验产生的误差.

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