题目内容

(6分)在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)实验时必须控制摆角在______________以内,并且要让单摆在______________平面内摆动;
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出L-T2图线,如图所示,再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=______________。

(3)若该同学测量摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,则以上述方法算得的g值和真实值相比是______________的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(1)5°(1分),竖直平面(1分)   
(2)4π2 (y2- y1)/(x2- x1)  (2分)        
(3)不变 (2分)

试题分析:(1)当单摆的摆角小于5°时,可看做简谐运动,
(2)根据公式可得,图线的斜率,解得
(3)摆长应该等于摆线长与小球半径之和,漏加了小球半径,通过第(2)问的结论可以知道,漏加了小球半径后(y2-y1)不变,故不影响最后结果,
点评:用单摆测重力加速度是一种简单且便于操作的方法,要注意尽量减小实验误差,摆动角度要小,数据处理尽量用图象法.
练习册系列答案
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如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=__________。

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总能大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是__________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤的下落的过程中受到的平均阻力大小为F=__________。

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