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(14分)在用单摆测量重力加速度的实验中,单摆的最大摆角φ0(偏离平衡位置的角度)在满足条件下做简谐运动,从摆球经过平衡位置开始计时,测出摆球n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测量出摆线长为l,用游标卡尺测出小球的直径为d。请完成下列问题:
(1)φ0满足什么条件是摆球做简谐运动? ______________________
(2)用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________
(3)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为
A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台
D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
(4)实验中某同学发现无论采取何种方法处理数据,测出的重力加速度值总是偏大,其可能原因是 ___________
A.实验室处在高山上,离海平面太高
B.单摆所用的摆球太重
C.测出n次全振动的时间t,误记为(n + 1)次全振动的时间进行计算
D.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算
(5)某组同学测量的数据经处理后如下表所示:
摆长l/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
周期T2/s2 | 1.60 | 2.01 | 2.39 | 3.20 | 4.80 |
根据上述数据在坐标系中描绘出l ― T2图象。
结合图像和相关知识,求出重力加速度大小g= m/s2(结果保留两位有效数字)
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有一块电流表G,表盘上标度为“0~300”,没有注明单位,内阻约500
。实验小组想将该电流表改装成电压表,另从实验室找到下列可用器材:
A.电压表V(量程0~30mV,内阻约1
);
B.电阻箱
(0~99999.9
);
C.电阻箱
两只(0~999.9
);
D.电源E(电动势为1.5V,内阻未知);
E.开关S两只,导线若干。
①实验小组想在测定电流表内阻
的同时,能根据实验数据分析确定电流表的标度单位,于是设计了如图所示甲、乙两种实验电路,经小组试验,两种电路都能正常进行实验测量。为了尽量减小实验误差,你认为应该选择电路_______进行实验;
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②根据你选择的电路,应该由___________与___________来分析确定电流表的标度单位,估算表达式为__________________;
③根据你选择的电路,分析产生实验误差的主要原因是
A.电源的内阻
B.电源的电动势的大小
C.电压表内阻
D.电阻箱
阻值的大小
E.电阻箱
阻值的精确度