题目内容
【题目】在用单摆测定重力加速度实验中:
(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,除秒表外,还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左右的细绳; B.长10cm左右的细绳;
C.直径约2cm的钢球; D.直径约2cm的木球;
E.分度值是1cm的直尺; F.分度值是1mm的直尺;
所选器材是__________________________________________
(2)用10分度的游标卡尺测量摆球的直径如图所示,可读出摆球的直径为_____cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。
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(3)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1, 单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如下图所示,该单摆的周期 是T=__________s(结果保留三位有效数字)。
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(4)测量出多组周期T、摆长L的数值后,画出T2-L图线如图,此图线斜率的物理意义是______
A.g B.
C.
D.
(5)在(4)中,描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小______
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能
(6)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度,他采用的方法是:先测出一个摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度L,再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表示重力加速度g=________。
【答案】 ACF 2.05cm 2.29s C C ![]()
【解析】试题分析:游标卡尺和秒表的读数:先读主尺(只读整数),再加上游标尺(格数乘以分度分之一,格数找对齐的一个不估读),根据单摆的周期公式和数学知识得到重力加速度与T2-L图象斜率的关系.由单摆周期公式,求出重力加速度的表达式,根据重力加速度的表达式,分析重力加速度测量值偏大的原因.
(1)单摆模型中,小球视为质点,故摆线越长,测量误差越小,摆球密度要大,体积要小,空气阻力的影响才小;刻度尺的最小分度越小,读数越精确,故ACF正确;
(2)直径:主尺:2.0cm,游标尺对齐格数:5个格,读数:5×0.1=0.50mm=0.05cm,所以直径为:2.0+0.05=2.05cm
(3)由单摆全振动的次数为n=29.5次,秒表读数为t=67.5s,该单摆的周期是T=2.29s
(4)由周期公式
,可得
可知,
图线斜率
,C正确.
(5)描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,
,即作出
的图象,斜率不变,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小不变,故选C.
(6)先测出一摆线较长的单摆的振动周期
,
然后把摆线缩短适当的长度
,再测出其振动周期
.
,解得![]()