题目列表(包括答案和解析)
实验题:某同学想在家里做用《单摆测定重力加速度》的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3 cm左右,外形不规则的大理石块代替小球.他设计的实验步骤是:
A、将石块用细尼龙线系好,结点为M,上端固定于O点
B、用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C、将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
D、从摆球摆到最低点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期
E、改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
F、将多次实验中测得的摆长和周期平均值
、
作为计算时使用的数据,代入公式
,求出g
你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是________.(只填序号)
| (F1-F3)gT2 |
| 2π2 |
| (F1-F3)gT2 |
| 8π2 |
| (F3-F2)gT2 |
| 6π2 |
| (F3-F2)gT2 |
| 4π2 |
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(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d=_________mm;
(2)接着测量了摆线的长度为l0,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g=_________(用题目中的物理量表示);
(3)某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据.在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2—l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度.两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲_________,乙_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).
(14分)在用单摆测量重力加速度的实验中,单摆的最大摆角φ0(偏离平衡位置的角度)在满足条件下做简谐运动,从摆球经过平衡位置开始计时,测出摆球n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测量出摆线长为l,用游标卡尺测出小球的直径为d。请完成下列问题:
(1)φ0满足什么条件是摆球做简谐运动? ______________________
(2)用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________
(3)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为
A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台
D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
(4)实验中某同学发现无论采取何种方法处理数据,测出的重力加速度值总是偏大,其可能原因是 ___________
A.实验室处在高山上,离海平面太高
B.单摆所用的摆球太重
C.测出n次全振动的时间t,误记为(n + 1)次全振动的时间进行计算
D.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算
(5)某组同学测量的数据经处理后如下表所示:
摆长l/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
周期T2/s2 | 1.60 | 2.01 | 2.39 | 3.20 | 4.80 |
根据上述数据在坐标系中描绘出l ― T2图象。
结合图像和相关知识,求出重力加速度大小g= m/s2(结果保留两位有效数字)
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