某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s。则:
(1)他测得的重力加速度g = m/s2.(计算结果取三位有效数字)
(2) 他测得的g值偏小,可能原因是:
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次全振动计为50次。 |
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l和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,并求得该直线的斜率K。则重力加速度g = 。(用K表示)
在探究单摆周期与摆长关系的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上 ____________ (填字母)。
A1m长的粗绳 B1m长的细线
C半径为lcm的小木球 D半径为lcm的小铅球
E时钟 F秒表
G最小刻度为mm的米尺 H最小刻度为cm的米尺
I铁架台 J附砝码的天平
某同学利用如图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;
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t 2;
G.以t 2为纵坐标、为横坐标,作出t 2-图线。
结合上述实验,完成下列任务:
(1)用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如下图所示,读出小球直径d的值为 cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2–图线如图所示。根据图线拟合得到方程
t 2=404.0 +3.0。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。
(取π 2 = 9.86,结果保留3位有效数字)
(3)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t 2 –图线,而应作t –图线;
D.不应作t 2 –图线,而应作t 2 –(+d)图线。
某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.20cm;用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示,然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s.则
(1)记录时间应从摆球经过_______________开始计时,小球直径为___________cm, 测得重力加速度g值为 m/s2(保留小数点后两位有效数字)
(2)如果他在实验中误将49次全振动数为50次,测得的g值 (填“偏大”或“偏小”或“准确”)
(3)如果该同学在测摆长时忘记了加摆球的半径,则测量结果 (填“偏大”或“偏小”或“准确”);但是他以摆长(l)为纵坐标、周期的二次方(T2)为横坐标作出了l-T2图线,由图象测得的图线的斜率为k,则测得的重力加速度g= 。(用字母表示即可)。此时他用图线法求得的重力加速度 。(选填“偏大”,“偏小”或“准确”)
在《用单摆测定重力加速度》的实验中:
(1)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图(a)所示,则单摆的周期为 s。
(2)实验中对提高测量结果精度有利的建议是______。
A.单摆的摆线不能太短 |
B.单摆的摆球密度尽可能大 |
C.单摆的摆角越大越好 |
D.从平衡位置开始计时,测量一次全振动的时间作为摆动周期 |
(3)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0[1+asin2()],式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数;为了用图象法验证该关系式,需要测量的物理量有________;某同学在实验中得到了如图(b)所示的图线,则图线的斜率表示_______。
利用单摆测重力加速度的实验中,如果偏角足够小,但测出的重力加速度的数值偏大,可能原因是 ( )
A.振幅较小 |
B.测摆长时,只量出摆线的长度,没有从悬挂点量到摆球中心 |
C.数振动次数时,少计了一次 |
D.数振动次数时,多计了一次 |
(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是________mm;(2)如图乙,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是________ mm.
某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长、摆球质量m的关系:
(1)为了探究周期T与摆长、摆球质量m的关系,应利用_________法完成此实验;为了准确测量单摆的周期,应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。
(2)他们在探究周期T与摆长的关系时,测得如下5组数据,请在图中选择恰当坐标,作出直观反映周期T与摆长关系的图像。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1.78 |
1.90 |
1.99 |
2.10 |
2.19 |
|||
() |
3.19 |
3.60 |
3.99 |
4.40 |
4.79 |
||
() |
0.80 |
0.90 |
1.00 |
1.10 |
1.20 |
||
() |
0.64 |
0.81 |
1.00 |
1.21 |
1.44 |
(3)根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s2。(保留三位有效数字)
(4)某学生做实验时固定好装置后先测摆长,然后测出周期,发现测得的重力加速度偏大,原因可能是______(填选项前字母)
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把摆球n次经过最低点的时间误记为(n + 1)次经过最低点的时间 |
C.计时结束时,秒表过早按下 |
D.单摆所用摆球质量过大 |
(1)某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm;摆球直径为2.00 cm;然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则
①该摆摆长为_______cm,周期为 s
②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,秒表过迟按下 | D.实验中误将49次全振动数为50次 |
(2)在一次用单摆测定加速度的实验中,图A的O点是摆线的悬挂点,a、b点分别是球的上沿和球心,摆长L= m. 秒表读数__________
为了提高测量精度,需多次改变L的值并测得相应的T值.现测得的六组数据标示在以L为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“”表示的点。根据图中的数据点作出T2与L的关系图线.
用单摆测重力加速度时
(1)摆球应采用直径较小,密度尽可能_____的球,摆线长度要在1米以上,用细而不易______的尼龙线;
(2)摆线偏离竖直方向的角度θ应_______;
(3)要在摆球通过________位置时开始计时,摆线每经过此位置______次才完成一次全振动;
(4)摆球应在________面内摆动,每次计时时间内,摆球完成全振动次数一般选为___ ____次。利用单摆测重力加速度的实验中,摆长的测量应在摆球自然下垂的状况下从悬点量至 。某同学组装了如图所示的单摆,并用图示的L作为摆长,这样测得的g值将偏 。(填“大”或“小”)
有一秒摆T="2" s,摆球的质量为0.04 kg,当摆球质量增加到0.08 kg时,它的周期是_______,当摆长增加到原来的4倍时,它的振动频率是_________。
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s。则:
(1)他测得的重力加速度g = m/s2.(计算结果取三位有效数字)
(2)他测得的g值偏小,可能原因是:
A.实验中误将51次全振动计为50次。 |
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次全振动计为50次。 |
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L和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,并求得该直线的斜率K。则重力加速度g = 。(用K表示)
将在地球上校准的摆钟拿到月球上去,若此钟在月球记录的时间是1 h,那么实际的时间应是______________h(月球表面的重力加速度是地球表面的1/6).若要把此摆钟调准,应使摆长L0调节为______________.
一个秒摆摆球的质量为0.2 kg,它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4 cm,它完成10次全振动回到最大位移时,距最低点的高度变为0.3 cm,如果每完成10次全振动给它补充一次能量,使摆球回到原来的高度,在60 s内总共补充的能量是____________________.
在"探究单摆的周期与摆长的关系"实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正。