1、
用单摆测定重力加速度
1.用单摆测定重力加速度时,某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值,引起这一误差的可能原因是( )
A.摆球在水平面内做圆周运动
B.测量摆长时,漏加摆球半径
C.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”,直到第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历时间t,得周期T=t/30,来进行计算
D.单摆的最大摆角远大于10°
解析:选AC.摆球在水平面内做圆锥摆动时,周期T=2π,说明摆球做圆锥摆动时,它的周期小于同样摆长单摆的周期,代入g=4π2l/T2,因为T减小,g增大,故A正确;漏加摆球半径和摆角偏大时,都会使得g测量值偏小
2、故B、D错;而C项计算错误,按C中方法T=t/14.5 s,测量的周期偏小,也使g偏大,C正确.
2.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是( )
A.适当加长摆线
B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期
解析:选AC.在用单摆测重力加速度的实验中,摆线应适当长一些,以增大周期,便于测量;对质量相同的摆球,应选体积小的,以减小阻力的影响;单摆的摆角不可太大,以保证小球做简谐运动;应测量多次全
3、振动的时间去求周期,以减小测量误差.综上所述,对提高测量结果精确度有利的是A、C.
3.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,下列做法或说法正确的是( )
A.用刻度尺测出的摆线长就是摆长
B.用停表测出30~50次全振动的时间再算出周期
C.得到一系列摆长l、周期T的数据后,通过估算猜测T2与l的关系,然后再依据可能的线性关系作图
D.每一组摆长都对应算出周期,然后不同组的摆长求平均值,不同组的周期也求平均值,再探究这两个平均值间的关系
答案:BC
4.用单摆测定重力加速度的实验中,下列说法正确的是( )
A.用单摆能够比较准确地测出当地的重力加速度,公式为g=
B.公
4、式是在小偏角下对单摆模型总结出来的,实验中要注意这些条件
C.设测量摆长时的绝对误差是Δl,相对误差,由此可知应该选择摆长很长的单摆进行实验,越长越好
D.设测n次全振动时间的绝对误差为Δt,周期的绝对误差ΔT=,由此可知应增大单摆的摆动次数,越多越好
答案:AB
5.(2011年重庆模拟)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图7-4-3甲所示,然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示,再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示.则测出的小球直径为________ cm,单摆的周期为________ s,单摆的摆长为________ cm.
5、
图7-4-3
答案:1.94 1.875 87.45
6.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)用主尺最小分度为1 mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径,结果如图7-4-4甲所示,可以读出此金属球的直径为________ mm.
图7-4-4
(2)某同学在利用单摆测重力加速度的实验中,测出多组摆长L与周期T的数据,根据实验数据,作出了T2-L的关系图象如图7-4-4乙所示,根据图中数据,可算出重力加速度值为________ m/s2(π2=9.86,结果保留三位有效数字).
解析:(2)由T=2π
∴g== m/s2=9.86 m/s2.
答案:(1
6、)19.40 (2)9.86
图7-4-5
7.(2009年高考重庆卷)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放:________;
②在摆球经过最低点时启动秒表计时:________;
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:________.
(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见下表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图7-4-5所示.
数据组编号
摆长/mm
摆球质量/g
周期/s
1
999.0
32.2
2.0
2
999.0
15.5
2.0
3
7、
759.2
32.2
1.8
4
799.2
15.5
1.8
5
501.1
32.2
1.4
6
501.1
16.5
1.4
该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大.
解析:(1)①单摆在最大摆角不超过10°时可看成是简谐运动.②摆球经过最低点时速度最大,滞留的时间最短,计时误差最小.③为减小测量周期时的误差,应测单摆完成30~50次全振动所用的时间来求出周期.
螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm,可动部分的读数约为18.5,则测量结果为20.5 mm+18.5×0.01 mm=20.685 mm.分析表中数据可以看出,摆长不变时周期不变,摆长变化时周期才发生变化.
答案:(1)①是 ②是 ③否 (2)20.685(20.683~20.687)
摆长
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用心 爱心 专心