摘要:B.图线与横轴的交点N的值

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研究小组通过分析、研究发现,弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x的关系为EP=Cxn,其中,C为与弹簧本身性质有关的已知常量;为了进一步探究n的数值,通常采用取对数作函数图象的方法来确定.为此他们设计了如图所示的实验装置,L型长直平板一端放在水平桌面上,另一端放在木块P上;实验开始时,移动木块P到某一位置,使小车可以在板面上做匀速直线运动.弹簧一端固定在平板上端,在平板上标出弹簧未形变时另一端位置O,A点处放置一光电门,用光电计时器记录小车的挡光板经过光电门的挡光时间.
(1)某同学建议按以下步骤采集实验数据,以便作出lgv与lgx的函数图象:
A.用游标卡尺测出小车的挡光板宽度d
B.用天平称出小车的质量m
C.用刻度尺分别测出OA距离L,O点到桌面的高度h1,A点到桌面的高度h2
D.将小车压缩弹簧一段距离,用刻度尺测出弹簧压缩量x;再将小车由静止释放,从光电计时器上读出小车的挡光板经过光电门的挡光时间t
E.改变小车压缩弹簧的压缩量,重复步骤D
根据实验目的,你认为必须的实验步骤是
ABDE
ABDE
;
(2)若小车的挡光板宽度为d,经过光电门的挡光时间为t,则小车过A点的速度v=
d
t
d
t
;
(3)取lgv为纵坐标,lgx为横坐标,根据实验数据描点画出,如图所示的图象.已知该直线与纵轴交点的坐标为(0,a),与横轴交点的坐标为(-b,0);由图可知,n=
2a
b
2a
b
.
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在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:

a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;

b.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;

c.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;

d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。

①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=          ;

②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是        。(选填下列选项前的序号)

A. 测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长

B. 摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长

C. 测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期

D. 摆球的质量过大

③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=        。

④这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角q较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是            ,图线延长后与横轴交点的横坐标为           。

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在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
b.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
c.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为__________; 
(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是__________。(选填下列选项前的序号)
A. 测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B. 摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C. 测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
D. 摆球的质量过大
(3)在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=__________。  
(4)这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是__________,图线延长后与横轴交点的横坐标为__________。
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