在用“单摆测重力加速度”的实验中,
(1)有下列备选器材中,需选用哪些器材较好?.__________
A.长1m左右的粗一点结实棉线, B.长1m左右的细棉线
C.带细孔的直径2cm左右的铁球 D. 带细孔的直径2cm左右的橡胶球
E.时钟 F.秒表 G.学生用刻度尺 H.最小刻度是毫米的米尺
(2)甲同学先用米尺测得摆线长,再用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______cm,然后用秒表记录单摆完成50次全振动所用的时间,从图乙可读出时间为____________s.
(3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,乙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径.具体作法如下:①第一次悬线长为L1时,测得振动周期为T1 ②第二次增大悬线长为L2时,测得振动周期为T2 ③根据单摆周期公式可求得重力加速度为g=________.(用题给符号表示)
(1)BCFH (2)2.06 75.2 (3)
【解析】
(1)用单摆测重力加速度实验,为减小实验误差,摆线应选:B、长1m左右的细线;实验时应使用质量大且体积小,即密度大的摆球,故摆球应选:C、直径2cm左右的铁球;实验需要测出单摆的周期,因此需要选择:F、秒表;测摆长时为减小实验误差,应选择:H、准确度是1mm的刻度尺;故需要的实验器材为:B、C、F、H;
(2)直径:主尺:2.0cm,游标尺对齐格数:6个格,读数:6×0.1mm=0.6mm=0.06cm;所以直径为:2.0+0.06=2.06cm;
秒表读数:内圈:1分钟=60s,外圈:15.2s,所以读数为:75.2s
(3)设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公式:T=2π;
故:T1=2π;T2=2π
联立两式解得:g=
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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97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:
(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.
(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是( )
A.测摆线长时摆线拉得过紧 |
B.摆线上端悬点未固定,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次全振动记为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与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=______(用k表示).
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用______(选填选项前的字母)。
A、长度为1 m左右的细线 B、长度为30 cm左右的细线
C、直径为1.8 cm的塑料球 D、直径为1.8 cm的铁球
(2)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
组次 | 1 | 2 | 3 |
摆长L/cm | 80.00 | 90.00 | 100.00 |
50次全振动时间t/s | 90.0 | 95.5 | 100.5 |
振动周期T/s | 1.80 | 1.91 | |
重力加速度g/( m·s-2) | 9.74 | 9.73 |
请计算出第3组实验中的T=_______s,g=_______m/s2。
(3)用多组实验数据做出T 2-L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T 2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是______(选填选项前的字母)。
A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C、图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(4)某同学进行测量时,由于只有一把量程为30 cm的刻度尺,于是他在距悬挂点O点小于30cm的A处做了一个标记,保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中,当O、A间细线的长度分别为l1、l2时,测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g =______(用l1、l2、T1、T2表示)。