在“用单摆测定重力加速度”的实验中,
(1)为了尽量减小实验误差,以下做法正确的是______。
A.选用轻且不易伸长的细线组装单摆
B.选用密度和体积都较小的摆球组装单摆
C.使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动
D.选择最大位移处作为计时起点
(2)一位同学在实验中误将49次全振动计为50次,其他操作均正确无误,然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度,则计算结果比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)为了进一步提高实验精确度,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为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系,得到如图所示的图线,并求得该图线的斜率为k,则重力加速度g=____。
AC 偏大
【详解】
(1)A.为保证摆长不变,组装单摆须选用轻且不易伸长的细线,故A正确;
B.为减小空气阻力对实验的影响,组装单摆须选用密度较大而体积较小的摆球,故B错误;
C.使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动(小于5°),单摆才近似做简谐运动,故C正确;
D.测量时间应从单摆摆到最低点开始,因为在最低位置摆球速度大,运动相同的距离所用时间短,则周期测量比较准确,故D错误。
故选AC。
(2)由单摆的周期
得
由
可知,将49次全振动计为50次,使周期测量值偏小,则测得的偏大。
(3)由单摆的周期
得
则有
得重力加速度
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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)。