题目内容

在“单摆测定重力加速度”的实验中，测出单摆摆角小于5°时，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d．
（1）用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式：g=
 
．
（2）由图可知：摆球直径的读数为：d=
 
．
（3）实验中，有个同学发现他测得的当地重力加速度总是偏小，其原因可能是
 

A．单摆所用的摆球太重了
B．测出n次全振动的时间t，误作为（n+1）次全振动的时间进行计算
C．测出n次全振动的时间t，误作为（n-1）次全振动的时间进行计算
D．以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算．
练习册系列答案
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）下面所给器材中，选用哪些器材较好，请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上．
A．长1m左右的细线；B．长30cm左右的细线；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．
所选用的器材是
 
．
（2）某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径2.00cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图1所示，则该摆摆长为
 
cm，停表表示读数为
 
s．

（3）在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=
4π2lT2
．只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T，作出T2-L图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2-L 图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图2所示．
①造成图象不过坐标点的原因可能是
 
．
②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2．（取π2=9.87）
在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）下面所给器材中，选用哪些器材较好，请将所选用器材前字母依次填在指定位置
A．长1m的左右的细线　  B．长30cm左右的细线   C．直径2cm的铅球    D．直径2cm的木球   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
所选器材有：
 

（2）某同学测出了n次全振动的时间为t，测得摆线长度为l，摆球的直径为d，用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式为g=
 

（3）宇航员在某星球上也利用单摆测该星球表面处的重力加速度．实验测得了5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录如下：
l（m）0.40.60.81.01.2
T（s）1.011.231.461.561.73
T2（s2）1.021.512.132.433.00
以l为纵坐标，T2为横坐标在答题卷上作出l-T2图形，并利用图线求出该星球表面的重力加速度的大小为g=
 
 （计算中取π2=10）
（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是
 
．（选填下列措施前的序号）
A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些 
B．摆线长应远远大于摆球直径
C．摆球应选择密度较大的实心金属小球
D．用停表测量周期时，应测量单摆30～50次全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期
E．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点

（2）A：用游标为10分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图1所示则测量结果应该读作
 
mm
B：用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图2所示，则测量结果应该读作
 
mm．
（3）如图3为示波器的面板，一位同学在做“练习使用示波器”的实验时，进行了如下的操作打开电源后，首先在屏上调出一个最圆最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角．若想将这个亮斑调到屏幕的正中央，他应该调节
 
．为观察按正弦规律变化的电压的图线，他把扫描范围旋钮置于左边第一挡（10Hz～100Hz）．要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压，他应将衰减旋钮置于
 
挡．
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，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30cm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；
所选器材是
 
．
（2）实验时对摆线偏离竖直线的要求是
 
；
（3）测量单摆周期时，等单摆自由振动几次之后，从摆球经过
 
位置开始记时，因为这时摆球的速度最大，容易观察，可以减小误差．
（4）如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示，那么单摆的摆动周期是
 
s．
一同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm；用50分度的游标卡尺（测量值可准确到0.02mm）测得小球的直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s．
（1）该摆摆长为
 
cm，周期为
 
s
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是
 

A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
（3）在一次用单摆测定加速度的实验中，图A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B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，每一大格为lmin，该单摆摆动n=50次时，长、短针位置如图中所示，所用时间t=
 
s．
（4）由此可得重力加速度的计算式为g=
 
（用以上直接测量的物理量的英文符号表示，不必代入具体数值）．
在“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
．用公式g=
4π2l
T2
计算重力加速度
按上述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）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图（c）所示，则秒表所示读数为
 
s，单摆的周期是
 
s（计算结果保留三位有效数字）．
（3）为了提高实验精度，在试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（d）所示，T2与l的关系式T2=
 
，利用图线可求出图线的斜率k=
 
，再由k可求出g=
 
m/s2．
某同学利用单摆测当地的重力加速度时，在挂好单摆后，在摆角小于5°的条件下，测得单摆的振动周期为T1，再使摆长增加△L，仍在摆角小于5°的情况下，测得单摆的振动周期为T2，由此可计算出当地的重力加速度值g，则该同学计算当地重力加速度值的表达式为g=
 
，该同学第一次实验的摆长为
 
．
如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图象，波速为v=10m/s，此时波恰好传到I点，下列说法中正确的是（　　）
A、此列波的周期为T=0.4sB、质点B、F在振动过程中位移总是相等C、质点I的起振方向沿y轴负方向D、当t=5.1s时，x=10m的质点处于平衡位置处E、质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同

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