（如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．测量摆长l和摆...

【物理选修３－４】（１５分）

（１）（６分）如图（ａ）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．测量摆长ｌ和摆的周期Ｔ，得到一组数据．改变摆长，再得到几组数据．从中可以找出周期与摆长的关系．实验过程有两组同学分别用了图（ｂ）（ｃ）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为　　　　　 （选填“ｂ”或“ｃ”）悬挂方式较好．图（ｄ）是某组同学根据实验数据画出的图线，通过图线得到振动周期Ｔ与摆长ｌ的函数关系式是　　　　　　　　　　　　 ．

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Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为_______mm。

（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期T

e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期

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根据单摆周期公式T=2π，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球,就做成了单摆。

(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm。

(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_________。

A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些

B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C．为了使摆的周期大一些,以方便测量，开始时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置较大的角度

D．改变摆长，多测几组数据，并将测得的摆长和周期分别取平均值，然后代入原理式中计算出重力加速度g

（3）小明同学根据实验数据，利用计算机拟合得到的方程为：T2=4.04l+0.05。由此可以得出当地重力加速度为g=__________（结果保留三位有效数字）。从方程中可知T2与l没有成正比关系，其原因可能是_____。

A．开始计时时，小球可能在最高点　　 　　 B．小球摆动过程中，可能摆角太大

C．计算摆长时，可能加了小球的直径　　 D．计算摆长时，可能忘了加小球半径

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甲同学根据单摆周期公式，测量当地的重力加速度。如图所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

并设计如下实验步骤：

A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C.用天平测量小球的质量

D.用米尺测量从悬点到球最高点的长度，用游标卡尺测量小球直径，准确算出单摆摆长

E.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置以内，在释放摆球的同时开始计时，记录摆球完成次全振动的时间

F.根据公式计算单摆周期，并利用单摆周期公式求出当地重力加速度，多次测量取平均。

甲同学用游标卡尺测量小钢球直径，如图所示，读数为________mm。

乙同学认为甲同学设计的实验方案中________（填步骤前的字母）是没有必要的，还认为某操作步骤错误，并对其加以更正为________。

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某同学在做“在用单摆测量重力加速度”的实验中，实验装置如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．

（1）实验过程有两组同学分别用了图（b）（c）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为______（选填“b”或“c”）悬挂方式较好。他通过多次实验后以摆场L为横坐标，T2为纵坐标，做出的T2--L图线，若该同学计算摆长的时候加的是小球的直径，则所化图线在图丙中是_____

（2）利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则单色光的波长为______m；若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______（填“变大”、“变小”或“不变”)

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在用图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：

a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；

b．用米尺测量细线长度为l，l与小球半径之和记为摆长；

c．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球；

d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，计算单摆周期T＝t/n；

e．用公式 计算当地重力加速度；

f. 改变细线长度，重复b、c、d、e步骤，进行多次测量。

（1）在上述步骤中，错误的是_________（写出该步骤的字母）；改正后正确的应该是:__________________________________。

（2）该同学为了减少误差，利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了图像，该图像对应图中的________图。

（3）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是_________。

A.适当加长摆线

B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

（4）北京时间2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬。若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度，测得该单摆在海平面处的周期是Ｔ0，在峰顶的周期是T，则珠峰顶峰的海拔高度

h ＝_______。(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体)

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在用图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：

a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；

b．用米尺测量细线长度为l，l与小球半径之和记为摆长；

c．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球；

d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，计算单摆周期T＝t/n；

e．用公式 计算当地重力加速度；

f. 改变细线长度，重复b、c、d、e步骤，进行多次测量。

（1）在上述步骤中，错误的是_________（写出该步骤的字母）；改正后正确的应该是:__________________________________。

（2）该同学为了减少误差，利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了图像，该图像对应图中的________图。

（3）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是_________。

A.适当加长摆线

B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

（4）北京时间2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬。若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度，测得该单摆在海平面处的周期是Ｔ0，在峰顶的周期是T，则珠峰顶峰的海拔高度

h ＝_______。(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体)

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