题目内容
9.(1)在做“利用单摆测重力加速度”实验中,某同学先测得摆线长为89.2cm,摆球直径如图甲所示,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图乙所示,则(1)该单摆的摆长为90.17cm,秒表所示读数为228.6s.(2)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是AD
A.测摆线长时记入的是摆球的直径
B.实验室在高山上,高出海平面太高
C.单摆所用摆球太重
D.试验中误将29次全振动数为30次
(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所示,则测得的重力加速度g=9.87m/s2.(保留三位有效数字)
分析 (1)游标卡尺先读出主尺的刻度,然后读出游标尺的刻度,二者的和即为所求.
秒表先读分针读数,再读秒针读数,两者相加.
(2)根据单摆的周期公式T=$2π\sqrt{\frac{L}{g}}$,得到重力加速度的表达式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$,可分析g值偏小可能的原因.
(3)根据重力加速度的表达式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$,由数学知识分析直线的斜率与g的关系.
解答 解:(1)由图可知,主尺的刻度为19mm,游标尺的第4个刻度与上边对齐,所以该读数为:
D=19mm+4×0.1mm=19.4mm=1.94cm
单摆的摆长L=摆线长+球的半径=89.2cm+$\frac{1.94}{2}$cm=90.17 cm
秒表的读数为:3.5×60+18.6=228.6s
(2)根据单摆的周期公式T=2$π\sqrt{\frac{L}{g}}$得:g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$.
A.记录摆长时误将摆球的直径作为半径,摆长偏大,由上式得知测得的g应偏大,故A正确.
B.实验室在高山上,高出海平面太高,可知测得的g值偏小,故B错误;
C.由公式可知,摆球的质量对测量值没有影响,故C错误;
D.实验中误将29次全振动数为30次,由T=$\frac{t}{n}$算出的周期T偏小,由上式可知测得的g值偏大,故D正确.
故选:AD
(3)根据单摆的周期公式T=2$π\sqrt{\frac{L}{g}}$得:g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$=$\frac{4{π}^{2}×1}{4}={π}^{2}≈9.87$m/s2.
故答案为:(1)90.17cm,228.6(2)AD(3)9.87m/s2
点评 本题考查了“利用单摆测重力加速度”实验中数据读数方法,掌握单摆的周期公式,并要有迁移能力,用来解决实际问题.
| A. | 环中有感应电流,方向为逆时针方向 | |
| B. | 环中有感应电流,方向为顺时针方向 | |
| C. | 环中磁通量增大 | |
| D. | 环中磁通量减小 |
| A. | 沿着2和3下滑到底端时,物块的速度大小相等 | |
| B. | 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大 | |
| C. | 物块沿着3下滑到底端的过程中,克服摩擦力做功是最多的 | |
| D. | 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,克服摩擦力做功是一样多的 |
| A. | 人和小船最终静止的水面上 | |
| B. | 该过程同学的动量变化量为150kg•m/s | |
| C. | 船最终的速度是0.95m/s | |
| D. | 船的动量变化量是70kg•m/s |
| 色光 | 紫 | 蓝 | 绿 | 黄 | 橙 | 红 |
| 折射率 | 1.532 | 1.528 | 1.519 | 1.517 | 1.514 | 1.513 |
| 临界角 | 40.75° | 40.88° | 41.17° | 41.23° | 41.34° | 41.37° |
| A. | 紫光最先消失,最后只剩下黄光、橙光和红光 | |
| B. | 紫光最先消失,最后只剩下红光和橙光 | |
| C. | 红光最先消失,最后只剩下紫光和蓝光 | |
| D. | 红光最先消失,最后只剩下紫光、蓝光和绿光 |
| A. | 速度为零 | B. | 竖直分速度为零 | C. | 合力为零 | D. | 加速度为0 |