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一同学利用单摆来测定重力加速度,他是这样做的:
①取一根丝线,一端穿过球心的小孔,然后打一个结,另一端缠绕在铁架台上细杆上,如图所示;
②用米尺量得丝线长为10cm作为摆长;
③为了使实验看得更清楚,将摆球向一侧偏离20°后放开小球;
④在放下摆球的同时开始计时;
⑤记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T;
⑥把所测数据代入算式g=
4π2L
T2
,就求得当地重力加速度.
指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法.
(1)
线不应缠绕在铁杆上,这样会使悬点不固定,摆长变化.应将悬点固定.
线不应缠绕在铁杆上,这样会使悬点不固定,摆长变化.应将悬点固定.

(2)
摆线过短,一般取1m左右.且摆长等于摆线的长度与 摆球的半径之和.
摆线过短,一般取1m左右.且摆长等于摆线的长度与 摆球的半径之和.

(3)
偏角太大,一般不超过5°
偏角太大,一般不超过5°

(4)
应从摆球通过平衡位置开始计时,以减小误差.
应从摆球通过平衡位置开始计时,以减小误差.

(5)
应取全振动30次左右的时间t,由T=
t
n
求周期.
应取全振动30次左右的时间t,由T=
t
n
求周期.

(6)
重复几次实验,求g的平均值
重复几次实验,求g的平均值
分析:根据实验的原理和注意事项确定实验的错误之处,从而结合原理和注意事项得出正确的做法.
解答:解:(1)另一端缠绕在铁架台上细杆上,小球摆动时,摆长会发生变化,所以线不应缠绕在铁杆上,这样会使悬点不固定,摆长变化.应将悬点固定.
(2)摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和,且摆线的长度要求在1m左右.
(3)摆角较大,摆球的运动不能看成简谐运动,所以摆角一般不超过5°.
(4)在放下摆球的同时开始计时,测量的误差较大,应该在小球运动到平衡位置开始计时.
(5)测量一次全振动求周期误差较大,所以应该取全振动30次左右的时间t,由T=
t
n
求周期.
(6)仅通过一次实验得出重力加速度误差较大,应该多次测量取平均值.
故答案为:(1)线不应缠绕在铁杆上,这样会使悬点不固定,摆长变化.应将悬点固定.
(2)摆线过短,一般取1m左右.且摆长等于摆线的长度与 摆球的半径之和.
(3)偏角太大,一般不超过5°.
(4)应从摆球通过平衡位置开始计时,以减小误差.
(5)应取全振动30次左右的时间t,由T=
t
n
求周期.
(6)重复几次实验,求g的平均值
点评:解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项,并且在实验中不断的尝试和实践才能加深理解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?奉贤区二模)某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图所示.
(1)该单摆的周期是T=
2.25
2.25
s.
(2)(多选)测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是
BC
BC

(A)振幅偏小                    (B) 开始计时误记为n=1
(C)将摆线加上球直径当成了摆长  (D) 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度
(3)“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床.假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床,如图所示,矿床的密度为nρ(n>1,ρ为地球的平均密度),万有引力常量为G.由于矿床的存在,某同学在地球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g,明显大于该区域正常情况下地球表面的重力加速度理论值g0.则根据上述数据可以推断出此矿床球心离A的距离r为
Gρ(n-1)V
g -g0
Gρ(n-1)V
g -g0
.(请用题中已知的字母表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
 

A.只要外界对气体做功,气体内能一定增大
B.物体由气态变成液态的过程,分子势能减小
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)如图所示精英家教网,弹簧一端固定于水平面上,另一端与质量为m的活塞拴接在一起,开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体.气缸和活塞均可与外界进行热交换.若外界环境的温度缓慢降低,则封闭气体的体积将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),同时将
 
(填“吸热”、“放热”或“既不吸热,也不放热”).
(3)某种油的密度为ρ,摩尔质量为M.取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面上,形成面积为S的单分子油膜.试估算:①阿伏加德罗常数;②其中一滴油滴含有的分子数.
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.隐形战机表面涂料利用了干涉原理,对某些波段的电磁波,涂料膜前后表面反射波相互抵消
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.海市蜃楼是光的色散现象引起的
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
 
(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
得到的两个单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比
La
Lb
=
 

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(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=
3
,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
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C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有
 

A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.β衰变说明了β粒子(电子)是原子核的组成部分
(2)如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出多个能量不同的光子,其中频率最大的光子能量为
 
eV,若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上,则加在该光电管上的反向遏止电压为
 
V
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(3)查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子.
完成下列核反应方程:24He+49Be
 

通过在云室中让中子与静止的已知质量的核发生正碰的实验可以测定中子的质量,若已知被碰核氮核的质量为M,中子的入射速度大小为v,反弹速度大小为
13v
15
,氮核在碰撞中获得的速度大小为
2v
15
,则中子的质量多大?

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科目:高中物理 来源:上海市奉贤区2012届高三4月调研考试(二模)物理试题 题型:058

某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图所示.

(1)

该单摆的周期是T=________s.

(2)

测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是

A.

振幅偏小

B.

开始计时误记为n=1

C.

将摆线加上球直径当成了摆长

D.

在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度

(3)

“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床.假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床,如图所示,矿床的密度为nρ(n>1,ρ为地球的平均密度),万有引力常量为G.由于矿床的存在,某同学在地球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g,明显大于该区域正常情况下地球表面的重力加速度理论值g0.则根据上述数据可以推断出此矿床球心离A的距离r为________.(请用题中已知的字母表示).

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科目:高中物理 来源:上海模拟题 题型:实验题

某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图所示。
(1)该单摆的周期是T=_________s。
(2)测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是          
A.振幅偏小
B.开始计时误记为n=1
C.将摆线加上球直径当成了摆长  
D.在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度
(3)“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床。假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床,如图所示,矿床的密度为nρ(n>1,ρ为地球的平均密度),万有引力常量为G。由于矿床的存在,某同学在地球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g,明显大于该区域正常情况下地球表面的重力加速度理论值g0。则根据上述数据可以推断出此矿床球心离A的距离r为___________。(请用题中已知的字母表示)。

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