在用單擺測定重力加速度的實驗中
(1)①實驗時對擺線偏離豎直線的最大擺角θ的要求是      ;實驗中計時起點選在
          (選填“平衡位置”或“最高點”)
②用游標卡尺測擺球直徑時測量結(jié)果如圖所示,擺球直徑為d=__________cm,某次實驗中停表測量單擺擺動50次全振動的示數(shù)如圖所示,則停表讀數(shù)t=___________s.

③測得擺線長為97.54 cm
④由此可以得出當?shù)氐闹亓铀俣?i>g=______ m/s2.(取π2≈10,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
⑤上述過程中若測得的g值偏小,可能的原因是__________
A.測擺線長時擺線拉得過緊
B.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了
C.開始計時時,秒表提前按下
D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次
(2)某同學測出不同擺長時對應(yīng)的周期T,作出T2~L圖線,如圖所示,再利用圖線上任兩點AB的坐標(x1y1)、(x2y2),可求得g=             ;若該同學測擺長時漏加了小球半徑,而其它測量、計算均無誤,則用上述方法算得的g值和真實值相比是       的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).
(1)①θ<50,平衡位置 ②1.52, 99.8 ④9.87   ⑤B
(2),不變

試題分析:(1)①實驗時利用單擺的周期公式測重力加速度,單擺的周期公式只有在擺線偏離豎直線的最大擺角θ<50才成立;實驗中擺球通過平衡位置時速度最大,計時起點選在平衡位置誤差;
②由圖示游標卡尺可知,游標卡尺主尺示數(shù)是1.5cm,游標尺示數(shù)是
2×0.1mm=0.2mm=0.02cm,游標卡尺示數(shù)是1.5cm+0.02cm=1.52cm;由秒表讀出時間t=99.8s,則單擺的周期為
④單擺的周期公式,得到
⑤若測得的g值偏小,可能的原因是:由此分析g值偏小的原因,可能是擺長偏短或周期偏長。
A、測擺長時將線拉得過緊導致測量值偏長,由公式知,g值偏大,故A錯誤;B、擺線上端未牢固地系于懸點,擺動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加,但運算時選用開始所測得值,將導致g值偏小,故B正確;
C、開始計時時,秒表提前按下,將使所測周期偏大,由上式可知,g值偏小,故C正確;
D、實驗中將49次全振動誤數(shù)為50次,由知,周期偏小,g值偏大,故D錯誤。(2)由周期公式,可得代入數(shù)據(jù)可得
.通過上面的結(jié)論可以知道,漏加了小球半徑后(y2-y1)不變,故不影響最后結(jié)果,用上述方法算得的g值和真實值相比是不變的。
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式及其變形式,以及知道測量時形成誤差的原因。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

碰撞的恢復系數(shù)的定義為=,其中分別是碰撞前兩物體的速度,分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復系數(shù)=1,非彈性碰撞的<1,某同學借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖所示)物質(zhì)彈性碰撞的恢復系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實驗步驟如下安裝好實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O。

第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞。重復多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。在上述實驗中,
(1)P點是      的平均位置,M點是        的平均位置,N點是        的平均位置。
(2)請寫出本實驗的原理       寫出用測量的量表示的恢復系數(shù)的表達式           
(3)三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?
                                                            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

班級興趣小組計劃探究單擺周期與擺長的關(guān)系:
(1)已知擺球的直徑為2cm,測得某次單擺豎直懸掛時,懸點對齊“0”刻度,下端刻度尺讀數(shù)如圖,則該單擺擺長為             mm 。

(2)在某次測量周期時,在停表上記錄了擺動50次的時間如圖,則擺動周期是        s(保留三位有效數(shù)字)
(3)將記錄數(shù)據(jù)描繪到T2—L圖像上,該圖像斜率的意義是              ,當?shù)氐闹亓铀俣萭 =                m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

老師帶著幾名學生進行野外考察。登上一山峰后,他們想粗略測出山頂處的重力加速度。于是他們用細線拴好石塊P系在樹干上做成一個簡易單擺,如圖所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、秒表進行相應(yīng)的測量。同學們首先測出擺長L,然后將石塊拉開一個小角度由靜止釋放,使石塊在豎直平面內(nèi)擺動。用秒表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。 

(1)利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達式g=          ??
(2)若某次用秒表測量若干次全振動所用的時間如圖所示,則所時間為t=      s
(3)若同學們在某次測量中,振動周期測量正確,但測量擺長時從懸點一直量到石塊下端,所以用這次測量數(shù)據(jù)計算出來的山頂處重力加速度值比真實值       ?(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

幾位同學探究“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”.他們用細線吊著一小鐵球,使小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖。他們用儀器測出下列物理量:小鐵球質(zhì)量m,懸點O到球心距離L,細線與豎直方向的夾角α.已知重力加速度為g.則:

(1)小鐵球做勻速圓周運動時向心力的大小是          
(2)小鐵球做勻速圓周運動時的角速度是           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學利用如圖1所示裝置做“研究平拋運動”的實驗,根據(jù)實驗結(jié)果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡,但不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分,剩余部分如圖2所示.圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10 m,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1、P2和P3之間的水平距離相等.完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s2
(1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標分別為x1、x2和x3,縱坐標分別為y1、y2和y3,從圖2中可以讀出|y1-y2|=____m,|y1-y3|=____m,|x1-x2|=____m(保留兩位小數(shù))。

(2)若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動,利用(1)中讀取的數(shù)據(jù).求出小球從P1運動到P2所用的時間為____s,小球拋出后的水平速度為____m/s(均可用根號表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

重慶一中物理實驗小組“研究力的合成”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點位置,OB和OC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。

(1)圖乙中的F與F′ 兩力中,方向一定沿AO方向的是          。
(2)關(guān)于此實驗,下列情況正確的是(  )
A.每個彈簧秤的拉力一定都大于橡皮筋的拉力
B.橡皮筋的拉力是合力,兩個彈簧秤的拉力是分力
C.如果將兩個繩套換成兩根橡皮筋,彈簧測力計的彈力將變小
D.兩次拉橡皮筋結(jié)點到同一位置O的目的是確保兩次彈簧秤拉力的效果相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時受到較大阻力,這樣會導致實驗結(jié)果
A.B.
C.=D.以上均有可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

雪在外力擠壓下可形成冰,表明雪的密度         冰的密度(選填“大于”“等于”或“小于”)。小麗利用冰的密度,使用如下方法來估測積雪的密度:在平整地面的積雪上,腳向下用力踩在雪上,形成一個下凹的腳印,然后測量腳印的深度和               ,根據(jù)冰的密度就可以估測雪的密度。

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