题目内容

某同学做“利用单摆测定重力加速度”的实验获得如下数据
摆长L/m0.40.50.60.81.2
周期T2/s21.62.22.43.24.8
（1）利用上述数据，作出L-T2图象．
（2）利用图象求出重力加速度g=
 
m/s2．
（3）取T2=4.0s2时，求此时摆长L′=
 
m．（计算时取π2=9.86）
练习册系列答案
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在做“用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）某同学的操作步骤为：
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；
b．用米尺量得细线长度L；
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；
d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=
t
n
；
e．用公式g=
4π2L
T2
计算重力加速度．
以上方法得出的重力加速度值与实际值相比
 
（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
（2）某同学实验时，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方．他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线，然后选取A、B 两个点．坐标如图所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=
 
．请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将
 
．（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测出了几组周期T和摆长L的值，经数据处理后填在表中
次数 1 2 3 4 5
L（m） 0.5000 0.8000 0.9000 1.0000 1.2000
T（s） 1.42 1.89 1.90 2.00 2.20
T2（s2） 2.02 3.57 3.61 4.00 4.84
（1）为了用图象法求重力加速度的值，请依据上表信息，在图2坐标纸上建立坐标系并作出合理的图象；
（2）由所作图象求得重力加速度为
 
m/s2．（取π2=10）
在用双缝干涉测光的波长实验中，准备了下列仪器：
A．白炽灯    B．双窄缝片    C．单窄缝片     D．滤色片   E．毛玻璃光屏
（3）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是
 
（填字母）．
（4）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中相邻两条亮纹a、b的位置可利用测量头上的千分尺确定，如图1．其中表示a纹位置（甲图）的千分尺的读数为
 
mm．
（5）如果上述实验中双缝与光屏间距为1m，所用双窄缝片是相距0.18mm规格的双窄缝片，则实验中所用单色光的波长为
 
nm．
如图“利用单摆测重力加速度”的实验示意图．用一个磁性小球代替原先的摆球，为了磁性小球位于最低点时得到磁感应强度测量值最大，则磁传感器应放置在单摆的
 
．图中磁传感器的引出端A应接到
 
．使单摆做小角度摆动，当某次磁感应强度为最大时，开始计数为“1”，连续数得磁感应强度最大值N个，共测得时间为t，则单摆周期的测量值为
 
（地磁场和磁传感器的影响可忽略）．
单摆测定重力加速度的实验中

（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=
 
 mm．
（2）接着测量了摆线的长度为l0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g=
 
 （用题目中的物理量表示）．
（3）某小组改变摆线长度L0，测量了多组数据．在进行数据处理时，甲同学把摆线长L0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出  T2-L0图象后求出斜率，然后算出重力加速度．两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲
 
，乙
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
用单摆测定重力加速度的实验中：
（1）如下备有部分器材供选用，请把应选用的器材填在横线上
 
．（填字母）
A．一端系有小木球，长度1m左右的粗绳
B．一端系有小铅球，长度1m左右的细线
C．时钟
D．秒表
E．最小刻度为mm的米尺
F．最小刻度为cm的米尺
（2）甲同学安装好实验装置如图1所示，摆长约为1m，为测量单摆周期，他进行四种不同操作，这四种不同操作过程可用如图2所示的振动图象分别描述，图中横坐标原点表示计时开始，A，B，C均为30次全振动的图象，D为1次全振动图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是
 
（填字母代号）
（3）乙同学使用甲同学实验装置，且操作规范正确，使小球完成50次全振动，经历时间如图3所示，其读数为
 
．
（4）丙同学用一块不规则的小石子替代小球，实验装置如图4所示，他正确操作，先测出此摆的周期为T1，然后只增加摆线长度，测出增长量为△L，再测出其周期为T2，则重力加速度g=
 
（用字母T1、T2、△L表示）
某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验中．

①先测得摆线长为97.50cm，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图1所示的读数是
 
mm．
②为使周期测量精确，计时起点应从摆球经过
 
开始．
③某同学在计时时，错将摆球完成30次全振动记为31次，则他测出的重力加速度值比真实值
 
（选填：“偏大”或“偏小”）．
④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为K，如图2所示，则重力加速度g=
 
．（用K表示）
某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①
 
；②
 
．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E、为计数点，其中两相邻计数点间有四个点未画出，测得点A到B、C、D、E、的距离分别为h1、h2、h3、h4，若打点的时间间隔为T，则打D点时重物速度的表达式为vD=
 
；当地的重力加速度g=
 
；（用h1、h2、h3、h4、T表示）
（3）若分别计算出各计数点对应速度的数值，并在坐标系中画出计数点速度的二次方（v2）与该点到A点的距离（h）的关系图线如图丙所示，则重力加速度g=
 
m/s2．若当地的重力加速度值为9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是
 
．
在探究单摆周期与摆长关系的实验中，下列做法必要的或正确的是（　　）
A、摆线尽可能选择细些的，并且尽可能长一些；摆球要尽量选择质量大些的，体积小些的B、摆长为摆线长与摆球半径之和，摆长测量只需要用到刻度尺C、测量摆球周期时，计时起点应选择摆球到达最大位移处时开始计时D、摆动中摆球振幅不宜过大，否则摆的振动不再是简谐运动

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