18.(1)用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,為使周期的測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,則計(jì)時(shí)位置應(yīng)在單擺擺動(dòng)到最低點(diǎn)(選填“最高點(diǎn)”、“最低點(diǎn)”),同時(shí)測(cè)量擺球擺動(dòng)30~50次的時(shí)間,算出單擺的周期.
(2)表中所填的是某研究性學(xué)習(xí)小組在探究單擺的周期與擺長(zhǎng)關(guān)系時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù).
細(xì)線長(zhǎng)
(cm)
小球直徑
(cm)
全振動(dòng)次數(shù)時(shí)間
(s)
13023033.6
25023043.2
38023054.3
410023060.9
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出圖象(要求能從圖中直接看出L和T間的關(guān)系),
③該小組同學(xué)學(xué)到單擺周期公式后,又根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和周期公式算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?qǐng)你也算一下,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.66m/s2

分析 (1)單擺最低點(diǎn)速度最大,在此時(shí)計(jì)時(shí)誤差最。
(2)首先求出擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑,利用累積法求出周期;再求出T2,在坐標(biāo)軸上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(擺線長(zhǎng)L與T2),作出圖象,據(jù)圖象確定二者的關(guān)系;根據(jù)單擺的周期公式變形得到重力加速度g與圖象斜率的關(guān)系式,代入數(shù)值求出g.

解答 解:(1)單擺最低點(diǎn)速度最大,為使周期的測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,開始計(jì)時(shí)的位置應(yīng)在單擺擺動(dòng)到最低點(diǎn).
(2)擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)加上球的半徑,據(jù)表中數(shù)據(jù)求出擺長(zhǎng)分別為:0.31m,0.51m,0.81m,1.01m;單擺的周期分別為:1.12s,1.44s,1.81s,2.03s,所以T2為 1.25,2.07,3.28,4.12;
再分別以L為縱坐標(biāo),以T2為橫坐標(biāo),分別描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),作L-T2圖象如圖所示.
據(jù)圖象和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求出圖象的斜率為K=0.245,所以之間的關(guān)系式為:L=0.245T2
再有單擺的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$,得:L=$\frac{g}{4{π}^{2}}$T2,據(jù)上式的表達(dá)式可知:0.245=$\frac{g}{4{π}^{2}}$
所以g=0.245×4π2=9.66m/s2
故答案為:(1)最低點(diǎn).(2)①如圖.②9.66.

點(diǎn)評(píng) 明確測(cè)單擺的擺長(zhǎng)和周期的實(shí)驗(yàn)原理是解題關(guān)鍵,一定注意擺長(zhǎng)為線長(zhǎng)和球的半徑.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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a/m•s-20.510.751.021.241.501.99
F/N1.01.52.02.53.04.0
請(qǐng)選擇合適的標(biāo)度,在圖甲中畫出相應(yīng)的a-F圖線,并由此得出結(jié)論:質(zhì)量一定,加速度與外力成正比.
(2)當(dāng)作用力F一定時(shí),測(cè)得小車加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系.如表所示:
a/m•s-24.02.721.61.31.0
F/N0.20.30.40.50.60.8
請(qǐng)根據(jù)研究的需要,在表的空格中和圖乙的橫軸中,填上中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)量及數(shù)據(jù),然后選擇合適的標(biāo)度在圖乙中畫出相應(yīng)的圖象,并根據(jù)圖象得出結(jié)論:外力一定,加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比,即與質(zhì)量成反比.

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