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如图所示,用单摆测重力加速度,其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据.
根据这些数据可以算出:
悬线长度(m) 摆球直径(m) 全振动次数 完成n次全振动的时间(s)
L0 d n t
(1)单摆的摆长L=
L0+
1
2
d
L0+
1
2
d

(2)单摆的周期T=
t
n
t
n

(3)当地的重力加速度g=
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
分析:单摆的摆长等于悬线长度加摆球的半径.单摆振动的周期T=
t
n
.根据单摆的周期公式求解重力加速度g.
解答:解:(1)单摆的摆长l=L0+
1
2
d

(2)单摆一次全振动的时间为一个周期,则单摆的周期为T=
t
n

(3)由单摆的周期公式T=2π
l
g

   g=
4π2l
T2
=
4π2n2(L0+
d
2
)
t2

故答案为:(1)L0+
1
2
d
;(2)
t
n
;(3)
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
点评:单摆的摆长不等于摆线的长度,应等于摆线的长度与摆球半径之和.单摆的周期采用累积法测量,不能将振动一次的时间作为单摆的周期,这样误差较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?松江区二模)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
错误
错误
的(选填“正确”或“错误”).
(2)用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值(T0=2π
L/2
g
),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,复摆的等效摆长
大于
大于
L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)对于高中物理实验中的几个实验的描述中,正确的是
AB
AB

A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,采用累积法测量单摆周期的目的是为了减小测量误差
B.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同
C.在利用重锤自由下落做“验证机械能守恒定律”的实验中,必须测量重锤的质量
D.在“验证动量守恒定律”的实验中,必须直接测量小球的质量和速度
(2)在用单摆测定重力加速度的实验中,测得摆线的长度为l0、摆球的直径为d,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示,由图可得重力加速度的表达式g=
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)一同学用20分度游标卡尺测得一摆球的直径如图所示,则该摆球的直径为
1.325
1.325
cm

(2)以下是一些有关高中物理力学实验的描述,其中正确的是
BCE
BCE
.(填写正确的序号)
A.在“研究匀变速直线运动”实验中,应该先释放小车,让其运动稳定后,再接通电源,让打点计时器在纸带上打下一系列的点.
B.在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧与木板平面平行.
C.在“用单摆测定重力加速度”实验中,如果摆长测量无误,但测得的g值偏小,其原因可能是将全振动的次数n误计为n-1.
D.在“验证机械守恒定律”的实验中,需要用天平测物体(重锤)的质量.
E.在“验证动量守恒定律”的实验中,入射小球的质量应该大于被碰小球的质量.
F.在“研究平抛物体的运动”的实验中,每次应使小球从斜槽的不同位置自由滚下.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2010?重庆模拟)(1)判断一下列有关高中物理实验的描述是否正确?用“正确”或“错误”表示你的判断,如果有错,请说明你的判断理由.
A.“验证机械能守恒定律”实验中,不需要用天平测出下落重锤的质量;
正确
正确

B.“研究匀变速运动”实验中,如果交流电的频率为51Hz,计算加速度的值时仍按50Hz计算,将导致测量值偏大;
错误
错误

C.“用单摆测定重力加速度”实验中,对停表读数时漏掉了小刻度盘(分针)的数字,将导致重力加速度的测量值比实际值偏大.
正确
正确

(2)如图1甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.
①为了探测黑箱,某同学进行了以下测量:
A.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
B.用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
你认为这个同学以上测量中不妥的有(选填字母)
B
B
,理由是
不能用电阻档直接测量含电源电路的电阻
不能用电阻档直接测量含电源电路的电阻

②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图1乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在如图2所示的方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图所示.请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E=
1.45
1.45
V,内阻r=
0.73Ω
0.73Ω

采用此测量电路听测得的电动势与实际值相比
偏小
偏小
,〔选填“偏大”、“偏小”和“相同”,原因是
由于电压表的分流,使测得的电流比实际通过电源的电流小,根据E=U+Ir可知测得的电压比真实值小
由于电压表的分流,使测得的电流比实际通过电源的电流小,根据E=U+Ir可知测得的电压比真实值小

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

I.某同学设计了用如图所示的电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800Ω-900Ω之间)实验步骤和方法是:

①断开开关S,按右图连接好电路②把滑动变阻器的触头P滑到a端③将电阻箱R的阻值调为零④闭合开关S⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表的示数为1V⑥调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的值即为电压表的内电阻RV的测量值⑦最后断开开关S.
实验室可供选择的实验器材有:
A.待测电压表B.滑动变阻器,最大阻值1000Ω
C.滑动变阻器,最大阻值10ΩD.电阻箱:最大阻值999.9Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9ΩF.电池组:电动势约4V,内阻可忽略
G.电池组:电动势约8V,内阻可忽略
以及导线和开关等,按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)人使用本方法测量得较精确,而且使用仪器个数最少,除了导线,开关和待测电压表外,还应从提供的B、C、D、E、F、G器材中选用
CDG
CDG
(用器材的序号字母表示)
(2)对于上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R和真实值R及测量误差,下列说法中正确的是
AD
AD

A.R>R
B.R<R
C.若RV越大,测量值R相对于真实值R的误差就越大
D.若RV越大,测量值R相对于真实值R的误差就越小
II.(10分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对种摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
L
2

丙同学猜:复摆的摆长应该大于
L
2
.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于
L
2

为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
错误
错误
的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T0表示板长为L的复摆看成摆长为
L
2
.单摆的周期计算值(T0=2π
L
2
g
),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,复摆的等效摆长
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图.请在坐标纸上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出L=
1.35
1.35
L
2
.(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长T=2π
L
g
).

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同步练习册答案