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_______。
用单摆测定重力加速度时,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上________.(填字母)
A.1 m长的粗绳 |
B.1 m长的细线 |
C.半径为1 cm的小木球 |
D.半径为1 cm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
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺测量悬点到小球的距离为96.60 cm,用卡尺量得小球直径是5.260 cm,测量周期有3次,每次是在摆球通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到计时终止,结果如下表.
|
1 |
2 |
3 |
数的次数 |
61 |
81 |
71 |
时间(s) |
60.40 |
79.80 |
70.60 |
这个单摆振动周期的测定值是_______________s,当地重力加速度的值是__________m/s2.(取三位有效数字)
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
“单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中,用秒表记下了单摆全振动50次的时间,如图所示,由图可读出时间为 s。
(2)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示,由图可知,a、b两单摆的摆长之比= 。
在探究单摆周期与摆长关系的实验中,
①关于安装仪器及测量时的一些实验操作,下列说法中正确的是 。(选填选项前面的字母)
A.用米尺测出摆线的长度,记为摆长 |
B.先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长,再将单摆悬挂在铁架台上 |
C.使摆线偏离竖直方向某一角度(接近5°),然后静止释放摆球 |
D.测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期 |
②实验测得的数据如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
摆长 |
80.00 |
90.00 |
100.00 |
110.00 |
120.00 |
30次全振动时间 |
53.8 |
56.9 |
60.0 |
62.8 |
65.7 |
振动周期 |
1.79 |
1.90 |
2.00 |
2.09 |
2.19 |
振动周期的平方 |
3.20 |
3.61 |
4.00 |
4.37 |
4.80 |
请将笫三次的测量数据标在图9中,并在图9中作出T2随变化的关系图象。
③根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是 。
④根据图象,可求得当地的重力加速度为 m/s2。(结果保留3位有效数字)
图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是
(2)开始时刻摆球的位置是
(3)若当地的重力加速度为10 m/s2,摆长是
有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比 .
实验小组用细线做了如下实验,请完成填空:
将细线一端固定,另一端系在弹簧测力计挂钩上,水平拉细线,缓慢增大拉力,当测力计示数如图甲时,细线刚好拉断。该细线能承受的最大拉力为 N;
用螺旋测微器测量一金属球的直径,读数如图乙,则该金属球直径为 m;
用天平测出该金属球的质量m =" 100.0" g;
用完全相同的细线与该小球做成一个摆,细线上端固定在O 点,如图丙,测出线长,再加上小球的半径,得到悬点O 到小球球心的距离为1.0000 m。
在悬点O 的正下方A 点钉上一个光滑的钉子,再将小球拉起至细线水平且绷直,由静止释放小球,摆至竖直时,细线碰到钉子,为使细线不断裂,A 与O 的距离应满足的条件是: 。(取g =" 9.8" m/s2,不计空气阻力)
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______________.
“单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中,某次测量小球的直径的示数如图1所示,图中游标上10格的长度为19mm,则小球的直径d为 mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示,由图可读出时间为 s。
(2)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象如图乙所示,由图可知,两单摆的摆长之比= .
某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,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,如图所示。这样做的目的是(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,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为mm,单摆摆长为m。
下列振动图象真实地描述了对摆长约为的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横作标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知,,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)。
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。