题目内容

根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为
 
mm．
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数　N
A 铜 0.40 15° 20
B 铁 1.00 5° 50
C 铝 0.40 15° 10
D 木 1.00 5° 50
（2）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下，若要计算当地的重力加速度，应选用第
 
组实验数据
（3）甲同学准确无误地完成实验，作出了T2-L图象为OM，乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图象为图3中的
 
；
A、虚线①，不平行实线OM                 B、虚线②，平行实线OM
C、虚线③，平行实线OM                   D、虚线④，不平行实线OM
（4）在利用本实验测重力加速度过程中，若测得的g 值偏小，则可能的原因是以下各项中的
 
．
A．将振动次数N误记为（N+1）；              B．由于阻力使振幅逐渐变小
C．摆球质量太大                           D．未加小球半径，而将摆线长作为摆长．
练习册系列答案
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用单摆测重力加速度时
（1）摆球应采用直径较小，密度尽可能
 
的球，摆线长度要在1米以上，用细而不易
 
的尼龙线．
（2）摆线偏离竖直方向的角度θ应
 

（3）要在摆球通过
 
位置时开始计时，摆线每经过此位置
 
次才完成一次全振动
（4）摆球应在
 
面内摆动，每次计时时间内，摆球完成全振动次数一般选为
 
次．利用单摆测重力加速度的实验中，摆长的测量应在摆球自然下垂的状况下从悬点量至
 
．某同学组装了如图所示的单摆，并用图示的L作为摆长，这样测得的g值将偏
 
．（填“大”或“小”）
某同学在家里做“用单摆测重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到一块大小为5cm左右，外型不规则的大理石块代替摆球，他设计的实验步骤是（　　）
A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点
B．将石块拉开，使摆角α大约为50左右，然后由静止释放
C．从石块摆到最高位置开始计时，测出30次全振动的总时间，由此得出周期
D．改变细线OM的长度，再做几次实验，记下相应的L和T
E．求出多次实验测得的L和T的平均值，代入公式g=
4π2LT2
，求出重力加速度g
你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是
 
（填序号）．
在一次用单摆测定重力加速度的实验中，图（甲）的O点是摆线的悬挂点，a、b点分别是球的上沿和球心，摆长L=
 
m．

图（乙）为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格1min，该单摆摆动n=50次时，长、短针位置如图所示，所用时间t=
 
s．
用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=
 
（不必代入具体数值）
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球的直径如图1所示，然后用秒表记录了单摆做30次全振动．

（1）该单摆的摆长为
 
cm．
（2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆长时记录的是摆球的直径
B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了
D．实验中误将29次全振动数为30次
（3）为了提高实验精度，在实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2所示，则测得的重力加速度g=
 
m/s2．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在题后的横线上．
A．长1m左右的弹性细绳；     B．长1m左右的细线；    C．直径2cm的木球；
D．直径2cm左右的钢球；       E．秒表；    F．时钟；      G．准确度是1cm的直尺；
H．准确度是1mm的直尺；       I．游标卡尺．
所选器材是
 

（2）如果测得的g值偏大，可能的原因是
 

A．测摆线长度时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动使摆线长度增大了
C．开始计时时，早按秒表
D．实验中误将51次全振动计为50次全振动．
（1）在“用单摆测定重力加速度”实验中，若摆球在纸面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的前、后两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，激光束与纸面垂直，如图1所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图2所示，则该单摆的振动周期为
 
．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将
 
（填“变大”、“不变”或“变小”）．

（2）某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”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，同时计数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬点到摆秋的最上端长度为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图3所示）．
①该单摆的振动周期为
 
．
②摆球的直径为
 
mm．
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：
 

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．
在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）该实验依据的原理是公式
 

（2）某同学测得单摆完成n次全振动所用时间为t，摆线长度为L，摆球直径为D．则实验所在地的重力加速度g=
 

（3）实验测得g值偏大，其原因可能是下述中的
 

A．小球质量太大  B．将摆线长当作摆长，未加小球的半径  C．将振动次数n误记为（n+1）D．振幅偏小．
在用单摆测重力加速度的实验中
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上．
（A）长1m左右的细绳；（B）长30m左右的细绳；（C）直径2cm的铅球；
（D）直径2cm的铁球；（E）秒表；（F）时钟；（G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺．
所选择的器材是
 
．
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2～L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=
 
．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是
 
的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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