【題目】某同學(xué)用單擺測量重力加速度。

(1)將細(xì)線穿過球上的小孔,打個(gè)結(jié),制成一個(gè)單擺。將做好的單擺用鐵夾固定在鐵架臺(tái)的橫桿上,把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,讓擺球自由下垂。用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑d;再用刻度尺測出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長l',則擺長l=______;

(2)把單擺從平衡位置拉開一個(gè)小角度,使單擺在豎直面內(nèi)擺動(dòng)。用秒表測量單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,如圖所示,秒表的讀數(shù)為_______s;

(3)根據(jù)以上測量量d、l'、n、t,寫出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式g=__________

(4)實(shí)驗(yàn)中如果重力加速度的測量值偏大,其可能的原因是________。

A.把擺線的長度l'當(dāng)成了擺長

B.?dāng)[線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線變長

C.測量周期時(shí),誤將擺球(n-1)次全振動(dòng)的時(shí)間t記成了n次全振動(dòng)的時(shí)間

D.?dāng)[球的質(zhì)量過大

(5)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,可采用圖象法處理數(shù)據(jù),通過多次改變擺長,測得多組擺長L和對(duì)應(yīng)的周期T,并作出T2—L圖象,如圖所示。若圖線的斜率為k,則用k表示重力加速度的測量值g=______

【答案】 ; 99.8; ; C; ;

【解析】

1)單擺的長度為l=l′+。
2)秒表分針與秒針示數(shù)之和是秒表示數(shù)。
3)應(yīng)用單擺周期公式可以求出重力加速度的表達(dá)式。

4)根據(jù)g的表達(dá)式分析誤差產(chǎn)生的原因.
(5)根據(jù)單擺的周期公式T=2π變形得到,T2L的表達(dá)式,再根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)確定圖象斜率的物理意義,即可求得g

1)單擺的長度為l=l′+;
2)秒表示數(shù)為:1.5×60+9.8=99.8s
3)由單擺周期公式:T=2π可知:,又T=,l=l′+ 可得;

4)由T=2π得, ;把擺線的長度lo當(dāng)成了擺長,l變短,由上式可知,測得的g值偏小,故A錯(cuò)誤.?dāng)[線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線變長,周期T變大,則g偏小,故B錯(cuò)誤.測量周期時(shí),誤將擺球(n-1)次全振動(dòng)的時(shí)間t記成了n次全振動(dòng)的時(shí)間,測出的周期T變小,則g偏大,故C正確.單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān),故D錯(cuò)誤.故選C;
(5)由T=2πT2=L,由數(shù)學(xué)知識(shí)得知,T2-L圖線的斜率k=,得 g=;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為T,小球在最高點(diǎn)的速度大小為,其圖象如圖乙所示,則(  )

A. 小球過最高點(diǎn)的最小速度為

B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

C. 輕質(zhì)繩長為

D. 當(dāng)v2=c時(shí),輕質(zhì)繩的拉力大小為

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【題目】彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動(dòng),把小鋼球從平衡位置向左拉一段距離,放手讓其運(yùn)動(dòng)。從小鋼球通過平衡位置開始計(jì)時(shí),其振動(dòng)圖象如圖所示,下列說法正確的是

A. 鋼球的振動(dòng)周期為1s

B. t0時(shí)刻彈簧的形變量為4cm

C. 鋼球振動(dòng)半個(gè)周期,回復(fù)力做功為零

D. 鋼球振動(dòng)一周期,通過的的路程等于10cm

E. 鋼球振動(dòng)方程x=5sincm

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【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一對(duì)正、負(fù)電子(正電子質(zhì)量和電量與電子大小相等,電性相反)分別以相同速度沿與x軸成60°角從原點(diǎn)射入磁場,則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為(

A. 12B. 21C. 1D. 11

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足夠長,與水平方向的夾為θ。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是( )

A. m=(m+M)v

B. mcosθ=(m+M)v

C.

D.

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【題目】甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn),沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng).若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的位移﹣時(shí)間圖象(即x﹣t圖象),如圖所示.甲圖象過O點(diǎn)的切線與AB平行,過C點(diǎn)的切線與OA平行,則下列說法中正確的是(  )

A. 在兩車相遇前,t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)

B. 0﹣t2時(shí)間內(nèi),甲車的瞬時(shí)速度始終大于乙車的瞬時(shí)速度

C. 0﹣t3時(shí)間內(nèi),甲車的平均速度大于乙車的平均速度

D. t3時(shí)刻甲車在乙車的前方

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【題目】如圖所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L,底端接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌和桿ab的電阻可忽略.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向上.讓桿ab沿軌道由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和桿ab接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦,桿ab由靜止下滑距離S時(shí),已處于勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.則(

A. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab的速度為

B. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab受到的安培力大小為mgsinθ

C. ab由靜止下滑距離S過程中,安培力做功為mgSsinθ

D. ab由靜止下滑距離S過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為mgSsinθ

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【題目】光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用。例如,在磨制各種鏡面或其他精密的光學(xué)平面時(shí),可以用干涉法檢查平面的平整程度。如圖所示,在被測平面上放一個(gè)透明的樣板,在樣板的一端墊一個(gè)薄片,使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被測平面之間形成一個(gè)楔形空氣薄層。用單色光從上面照射,在樣板上方向下觀測時(shí)可以看到干涉條紋。如果被測表面是平整的,干涉條紋就是一組平行的直線(如圖甲),下列說法正確的是(

A. 這是空氣層的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉

B. 空氣層厚度相同的地方,兩列波的路程差相同,兩列波疊加時(shí)相互加強(qiáng)或相互削弱的情況也相同

C. 如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲,就表明被測表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向下凹

D. 如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲,就表明被測表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向上凸

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【題目】如圖所示,固定的光滑豎直桿上套一個(gè)滑塊A,與滑塊A連接的細(xì)線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接滑塊B,細(xì)線不可伸長,滑塊B放在粗糙的固定斜面上,連接滑塊B的細(xì)線和斜面平行,滑塊A從細(xì)線水平位置由靜止釋放(不計(jì)輪軸處的摩擦),到滑塊A下降到速度最大(A未落地,B未上升至滑輪處)的過程中

A. 滑塊A和滑塊B的加速度大小一直相等

B. 滑塊A減小的機(jī)械能等于滑塊B增加的機(jī)械能

C. 滑塊A的速度最大時(shí),滑塊A的速度大于B的速度

D. 細(xì)線上張力對(duì)滑塊A做的功等于滑塊A機(jī)械能的變化量

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