题目内容

在利用单摆测重力加速度的实验中，
（1）为了减少测量误差，下列措施正确的是
 
；
A．单摆的摆角应尽量大些    
B．摆线应尽量短些   
C．选体积较小、质量较大的摆球
D．测量周期时，应取摆球通过最低点作为计时的起、终点位置
E．测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期
F．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线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，然后将摆线从O点吊起
（2）某同学测出不同摆长L对应的周期T，作出了如图所示的T2-L图象，已知图象上A、B两点的坐标分别是（x1，y1）、（x2，y2），则由图象可求得当地的重力加速度为
 
．
练习册系列答案
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几名学生进行野外考察，登上一山峰后，它们想粗略测出山顶处的重力加速度．于是他们用细线拴好石块系在树上做成一个简易单摆，然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量．同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．
（1）利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=
 
；
（2）若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，用这次测量数据来计算山顶处重力加速度得到的值与真实值相比
 
（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
（3）为了比较准确测出山顶处的重力加速度，他们可以改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标将所得数据连城直线，并求得该直线的斜率k，则重力加速度g=
 
（用k表示）
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=
 
．
（3）在本实验中，由于摆球形状不规则，无法准确测量摆长l，但摆线的长度l′可以准确测量．现使用同一摆球，多次改变摆线长度l′并测得每一次相应的摆动周期T，对于数据处理方法，下列说法中正确的是
 

（A）l′与T2不是直线关系
（B）摆长l可以利用l′-T2图线求出
（C）l′与T2是直线关系，在理论上，l′-T2直线的斜率与l-T2直线的相同
（D）l′与T2是直线关系，在理论上，l′-T2直线的斜率与l-T2直线的不同
（4）写出两条对提高实验结果准确程度有益的建议：
①
 
；
②
 
．
某同学探究单摆的运动，用单摆测当地的重力加速度．

（1）他组装单摆是，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图1所示，这样做的目的是
 
（多选，填字母代号）
A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9960m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图2所示，则摆球的直径为
 
mm，单摆摆长为
 
m．
（3）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是
 
（填字母代号）

（4）他测得的g值偏小，可能的原因是
 
（多选，填字母代号）
A．摆球在水平面内做圆周运动
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表提前按下
D．实验中误将29次全振动数记录为30次．
某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线L长为97.50cm，摆球直径d为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动n=50次所用的时间为t 如图所示，则：
（1）该摆摆长为
 
cm，秒表的示数为
 
s．
（2）重力加速度的测量值表达式为
 
（用题中字母表示，不需计算）
（3）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．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：
A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度L；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t2；
G．以t2为纵坐标、L为横坐标，作出t2-L图线．
结合上述实验，完成下列任务：
（1）该同学根据实验数据，利用计算机作出t2-L图线如图2所示．根据图线拟合得到方程t2=404.0L+3.0．由此可以得出当地的重力加速度g=
 
m/s2．（取π2=9.86，结果保留3位有效数字）
（2）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是
 

A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t2-L图线，而应作t-L图线；
D．不应作t2-L图线，而应作t2-（L+
12
d）图线．
利用落体法“测定重力加速度”的实验装置如图所示．让物体从高处由静止下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．在某次实验中得到了一条较为理想的纸带．在纸带上依次确定了5个点，各个点到“1”点的距离已标注在纸带上，请根据纸带回答：

（1）打第4个点时重物下落的速度为
 
 m/s（结果保留三位有效数字）．
（2）当地的重力加速度大小是
 
 m/s2（结果保留三位有效数字）．
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图1所示，则该摆球的直径为
 
 cm．

某同学先测得摆线长为89.2cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图2甲中秒表所示，则：该单摆的摆长为
 
cm，秒表所示读数为
 
s．
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乙所示，则测得的重力加速度g=
 
．
有五组同学用单摆测重力加速度g，各组实验器材和实验数据如表所示，若各组同学实验操作水平一样，那么第
 
组同学测定的结果最准确．若该组同学根据自己测得的实验数据做出单摆的振动图象如图，那么该组同学测出的重力加速度g大小是
 
m/s2．
组数摆球材料最大偏角摆长测全振动次数
1木4°0.64m10
2木30°0.64m10
3铁4°0.81m50
4铁30°0.81m50

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