某同学用单摆测重力加速度,装置如图甲所示。
(1)实验前测出单摆的摆长为L,实验时,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放,使之做简谐运动,在摆球经过__________位置时开始计时,记录n次全振动的时间为t,则当地的重力加速度为g=_______(用测得的物理量符号表示)。
(2)多次改变摆长,重复实验,测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T,作出L一T2图像,如图乙所示,根据图像求得当地的重力加速度g=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
高二物理实验题中等难度题
某同学用单摆测重力加速度,装置如图甲所示。
(1)实验前测出单摆的摆长为L,实验时,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放,使之做简谐运动,在摆球经过__________位置时开始计时,记录n次全振动的时间为t,则当地的重力加速度为g=_______(用测得的物理量符号表示)。
(2)多次改变摆长,重复实验,测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T,作出L一T2图像,如图乙所示,根据图像求得当地的重力加速度g=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
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在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期.以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.
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(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某一同学用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球的直径为__________mm,把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,当摆动稳定后,在摆球通过平衡位置时启动秒表,并数下“0”,直到摆球第N次同向通过平衡位置时按停秒表,秒表读数如图所示,读出所经历的时间t=_______s
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出T 2 – L图线如图所示。根据图线拟合得到方程T 2 = 404.0 L + 3.0。从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是:( )
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;
C.不应作T 2–L图线,而应作T–L图线;
D.不应作T 2–L图线,而应作T 2–(L+d/2)图线。
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)、开口竖直向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2 - l图象,则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。
(1)下列工具中,本实验所需的测量工具有_________
A.时钟 B.秒表 C.天平 D.毫米刻度尺
(2)如果实验中所得到的T2 - l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的________。
(3)由图象可知,小筒的深度h = _______cm;当地重力加速度g = _____m/s2(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)。
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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°,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△t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°,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△t,则单摆周期T=△t/50.
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某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验,他设计的实验步骤是:
A.将小球用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量OM间细线的长度作为摆长;
C.将小球拉开一个大约为θ=50的角度,然后由静止释放;
D.当小球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由 得出周期;
E.改变OM间细线的长度再做几次实验,记下每次相应的和T;
F.求出多次实验中测得的和T的平均值,作为计算时使用的数据,代入公式,求出重力加速度g。
(1)以上实验步骤中有重大错误的是________。(填字母代号)
(2)该同学改正了以上错误,重新进行实验,他利用游标卡尺测量小球的直径时,示数如图所示,小球的直径为________,
(3)处理实验数据时,他以摆长()为纵坐标、周期的二次方(T2)为横坐标作出了
T2-图线,若他由图象测得的图线的斜率为k,则测得的重力加速度g=________。
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张明同学做“用单摆测重力加速度”的实验,
(1)测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为________
(2)测周期时,当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次,测出经过该位置N次的时间为t,则周期为________
(3)他实验测得的g值偏小,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,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表提前按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
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将一单摆装置竖直挂于某一深度h(未知) 且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l,并通过改变l而测出对应的周期T,再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度.
(1)利用单摆测重力加速度时,为了减小误差,我们利用秒表来测量单摆多次全振动的时间,从而求出振动周期.除了秒表之外,现有如下工具,还需的测量工具为________
A.天平 B.毫米刻度尺 C.螺旋测微器
(2)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示,那么真正的图象应是a、b、c中的__________.
(3)由图象可知,小筒的深度h=____________m,当地的g=_____________m/s2.
(4)某次秒表计时得的时间如图丙所示,则总时间为____________s.
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