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利用单摆测当地重力加速度的实验中: (1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图所示,...

利用单摆测当地重力加速度的实验中:

(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图所示,小球直径 d =____cm

(2)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度,甲组同学采用图甲所示的实验装置:

①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用__;(用器材前的字母表示)

a.长度接近 1m的细绳

b.长度为30cm左右的细绳

c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球

e.最小刻度为1cm的米尺

f.最小刻度为1mm的米尺

②该组同学先测出悬点到小球球心的距离 L,然后用秒表测出单摆完成 n 次全振动所用的时间 t,请写出重力加速度的表达式g=____;(用所测物理量表示)

③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值___;(选填偏大偏小不变

④乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的 v—t 图线。由图丙可知,该单摆的周期 T=__s;更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出 T2L(周期平方摆长)图线,并根据图线拟合得到方程 T24.04L0.035,由此可以得出当地的重力加速度g__m/s2;(取 π29.86,结果保留3位有效数字)

⑤某同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其它操作无误,那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____

 

2.26 a、d、f 偏小 0.2s 9.76 B 【解析】 (1)[1]小球直径为 (2)[2] 根据 得 知需要测量摆长,摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和,所以选择长近1m的细线,铁球的密度大,阻力小,所以选择直径为1.8cm的铁球,需要测量摆长和摆球的直径,所以需要最小刻度为1mm的米尺和螺旋测微器。故选a、d、f。 [3] 根据 得 又因为 联立得 [4]测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小。 [5]根据简谐运动的图线知,单摆的周期T=2.0s。 [6]根据 得 知图线的斜率 解得 [7]根据 可知L与T 2为正比关系,且某同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,则L=0时T 2不为零,故选B。  
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A. B. C. D.

 

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