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几名学生进行野外考察,登上一山峰后,它们想粗略测出山顶处的重力加速度.于是他们用细线拴好石块系在树上做成一个简易单摆,然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量.同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.
(1)利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=
 

(2)若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,测量摆长时从悬点一直量到石块下端,用这次测量数据来计算山顶处重力加速度得到的值与真实值相比
 
(选填“偏大”、“偏小”或“相等”).
(3)为了比较准确测出山顶处的重力加速度,他们可以改变几次摆长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城直线,并求得该直线的斜率k,则重力加速度g=
 
(用k表示)

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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101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s.则:
(1)他测得的重力加速度g=
 
m/s2.(计算结果取三位有效数字)
(2)他测得的g值偏小,可能原因是:
 

A.实验中误将51次全振动计为50次.
B.摆线上端未牢固地系于悬点,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次全振动计为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和T的数值,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率K.则重力加速度g=
 
.(用K表示)

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(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d,则该单摆的摆长为
 
;从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆的周期为
 

该同学发现他测得的重力加速度的值偏大,其原因可能是
 

A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
C.开始计时,秒表过早按下
D.测摆线长时摆线拉得过紧
(2)若实验中没有游标卡尺,无法测小球的直径d,该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l,测得多组周期T和l的数据,作出l-T2图象.则:
①实验得到的l-T2图象应是如图中的
 
(选填a、b、c);
②小球的直径是
 
cm;
③实验测得当地重力加速度大小是
 
m/s2(取三位有效数字).

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某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为99.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间为100.0s.则
①他测得的重力加速度g=
 
m/s2.(保留三位有效数字)
②若他测得的g值偏大,可能的原因是
 

A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,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次全振动数为50次
③为提高实验精度,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,并求得该直线的斜率K.
则重力加速度g=
 
.(用K及常数π表示)

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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97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.8s,则:
(1)该单摆摆长为
 
cm;
(2)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,从而得出一系列对应的L与T2的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标.将所得数据描点,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)

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某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d(读数如图所示).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为
 

(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
 

(3)从图可知,摆球的直径为
 
mm;
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的
 

A、单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B、把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
C、以摆线长作为摆长来计算
D、以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算.

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在“用单摆测重力加速度”的实验中
(1)为了减少误差,实验中应注意:摆线的长度L
 
大的多,摆角
 
,单摆振动时应在
 
平面内.
(2)实验测得g值偏大,其原因可能是下述各条中的
 

A.小球质量太大      B.将摆线长当做摆长,未加小球的半径
C.振幅偏小          D.将振动次数n误计为(n+1)
(3)由实验所得数据画出周期和摆长平方根的关系如图所示,该直线与横轴的夹角记为α,则g=
 
m/s2

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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最
 
(填“高”或“低”)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次次全振动所用的时间,秒表的示数如图甲所示,则秒表的示数为t=
 
s
(2)用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径,结果如图乙所示,可以读出此金属球的直径为D=
 
mm.
(3)为了提高实验精度,在试验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l和T的数值,再以l为横坐标T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图丙所示,利用图线的斜率k可求出重力加速度的表达式为g=
 
,可求得g=
 
m/s2.(保留三位有效数字)

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在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用米尺测出摆绳的长度为l,用游标卡尺测出摆球的直径为d,用秒表测出n次全振动所用的时间为t,则该单摆的频率为
 
,用该单摆测得的重力加速度g=
 
(用测量量表示).

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(1)某同学用单摆来测量本地区的重力加速度.实验桌上有木、塑料及钢三种小球,该同学应选
 
球;实验中计时的起始位置应从
 
开始.该同学测出50次全振动的时间如图11所示,则该单摆的周期为
 

(2)实验后他发现测出的重力加速度值总是偏大,其原因可能是
 

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次全振动的时间为t,误作为(n+1)次全振动的时间进行计算
D.以摆球直径与摆线长之和作为摆长来计算.

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同步练习册答案