题目内容
【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
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(1)组装单摆时,应在下列器材中选用_________(选填选项前的字母)。
A.长度为1 m左右的细线
B.长度为30 cm左右的细线
C.直径为1.8 cm的塑料球
D.直径为1.8 cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=__________(用L、n、t表示)。
(3)用多组实验数据作出T2-L图象,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是_________(选填选项前的字母)。
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A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
【答案】 (1)AD (2)
(3)B
【解析】(1)组装单摆时应该用大约1m的不可伸长的细线作为摆线,用质量较大体积较小的金属做摆球比较合适,故选AD.
(2)单摆的周期:
,由单摆周期公式:
可知,重力加速度:
.
(3)根据单摆的周期公式
得,T2=
,根据数学知识可知,T2-L图象的斜率k=
,当地的重力加速度g=
.若测量摆长时忘了加上摆球的半径,则摆长变成摆线的长度l,则有T2=
,根据数学知识可知,对T2-L图象来说,T2=
+
与b线T2=
斜率相等,两者应该平行,
是截距;故做出的T2-L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L.故A错误;实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线的斜率k偏小.故B正确;由图可知,图线c对应的斜率k偏小,根据T2-L图象的斜率k=
,当地的重力加速度g=
可知,g值大于图线b对应的g值.故C错误.故选B.