某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中測量一些數(shù)據(jù),其中的一組數(shù)據(jù)如下所示.
(1)用毫米刻度尺測量擺線的長時(shí),將擺線平放,如圖 (A),刻度尺讀數(shù)是
 
cm;用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑,卡尺游標(biāo)位置如圖(B)所示,可知擺球直徑是
 
cm,
精英家教網(wǎng)
(2)該同學(xué)用秒表記錄了單擺振動(dòng)30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖C所示,則秒表所示讀數(shù)為
 
s.單擺的周期是
 
s(保留三位有效數(shù)字)
(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在試驗(yàn)中可改變幾次擺長L,測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo) T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖D所示,T2與L的關(guān)系式T2=
 
,利用圖線可求出圖線的斜率k=
 
,再由k可求出g=
 
m/s2
(4)如果他測得的g值偏小,可能的原因是
 

A.未掛小球就測量繩長,然后與小球半徑相加作為擺長
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長度增加了
C.開始計(jì)時(shí),秒表過遲按下        
D.實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動(dòng)數(shù)記為30次.
分析:讀數(shù)時(shí),先確定各儀器的最小分度,讀數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確到哪一位,然后按各儀器的示數(shù)讀數(shù),注意除游標(biāo)卡尺、電阻箱、秒表、電能表外,都需要估讀.
根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
得出T2與L的關(guān)系式,找出斜率,并得到重力加速度的表達(dá)式,從而判斷出重力加速度減小的原因.
解答:解:(1)刻度尺最小分度為1mm,由圖可知刻度尺讀數(shù)準(zhǔn)確到99.0cm,再估讀一位0,則刻度尺讀數(shù)為99.00cm.
由圖可知主尺讀數(shù)為:1.9cm,游標(biāo)尺上第8刻度與主尺上某一刻度對齊,其讀數(shù)為:8×
1
20
=0.40mm,故最后讀數(shù)為:1.9cm+0.90mm=1.940cm;
(2)由分析可知大針每圈30秒,小針每走1個(gè)數(shù)字1分,小針超過0分30秒而不到1分,
則小針讀數(shù)為0分30秒;大針在26.9,則大針讀數(shù)為26.9秒,則秒表讀數(shù)為0分30秒+26.9秒=56.9秒,單擺周期T=
t
n
=
56.9
30
=1.90s
(3)根據(jù)T=2π
L
g
知T2=4π2
L
g
,斜率為
4π2
g
=
4
1
=4,解得g=π2m/s2=9.86m/s2
(4)根據(jù)單擺的周期公式T=2π
L
g
,得g=
4π2L
T2

A、未掛小球就測量繩長,然后與小球半徑相加作為擺長,使得擺長的測量值偏大,則測得的重力加速度偏大.故A錯(cuò)誤.
B、擺動(dòng)后出現(xiàn)松動(dòng),知擺長的測量值偏小,則測得的重力加速度偏。蔅正確.
C、開始計(jì)時(shí),秒表過遲按下,測得時(shí)間偏小,得到加速度偏大,故C錯(cuò)誤.
D、實(shí)驗(yàn)中將29次全振動(dòng)數(shù)成30次全振動(dòng),測得周期偏小,則測得的重力加速度偏大.故D錯(cuò)誤.
故選BD.
故答案為:(1)99.00;1.940.(2)56.9;1.90(3)4π2
L
g
,4,9.86.(4)BD
點(diǎn)評:1、讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與測量儀器的刻度線平行.
2、電阻箱、游標(biāo)卡尺、電阻箱的讀數(shù)不需要估讀,其它測量儀器都需要估讀,讀數(shù)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確到最小精度,在最小精度以下應(yīng)估讀一位.
3、會靈活應(yīng)用T=2π
L
g
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,如果他測得的g值偏小,可能的原因是
B
B
(填序號)
A.測擺線長時(shí),擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地懸掛,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長度增加了
C.開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表過遲按下
D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次
(2)某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,如果擺球密度不均勻,無法確定重心位置,一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的方法不計(jì)擺球的半徑.具體做法如下:第一次量得懸線長L1,測得振動(dòng)周期為T1;第二次量得懸線長L2,測得振動(dòng)周期為T2,由此可推得重力加速度為g=
4π2(L1-L2)
T
2
1
-
T
2
2
4π2(L1-L2)
T
2
1
-
T
2
2

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺在擺動(dòng)過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時(shí),從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)間內(nèi)為t;在測量單擺的擺長時(shí),先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L,再用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為d.
(1)該單擺在擺動(dòng)過程中的周期為
2t
n-1
2t
n-1

(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2
(n-1)2π2(2l+d) 
2t2

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BD
BD

A.單擺的懸點(diǎn)未固定緊,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線增長了
B.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n+1)次擺動(dòng)的時(shí)間
C.以擺線長作為擺長來計(jì)算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計(jì)算
(4)某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用秒表測單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖所示,則單擺的周期為
2.005
2.005
s.
(5)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù),再以L為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率k.則重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)若根據(jù)所得數(shù)據(jù)連成的直線的延長線沒過坐標(biāo)原點(diǎn),而是與縱軸的正半軸相交于一點(diǎn),則實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的失誤是
擺長漏加小球半徑
擺長漏加小球半徑
,因此失誤,由圖象求得的重力加速度的g
無影響
無影響
偏大,偏小,無影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn).
(1)測擺長時(shí)測量結(jié)果如圖甲所示(單擺擺線的另一端與刻度尺的零刻線對齊),擺長為
99.90
99.90
cm;然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間,如圖乙所示,秒表讀數(shù)為
130.5
130.5
 s.
(2)他測得的g值偏大,可能的原因是
AC
AC

A.測擺長時(shí)擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長度增加了
C.開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表提前按下
D.實(shí)驗(yàn)中誤將51次全振動(dòng)次數(shù)計(jì)為50次.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,用游標(biāo)為50分度的卡尺測量小球的直徑,結(jié)果如圖所示.由圖可知小球的直徑為
14.30mm
14.30mm

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
①測擺長時(shí)測量結(jié)果如圖1所示(單擺的另一端與刻度尺的零刻線對齊),擺長為
99.80
99.80
cm;然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如圖2所示,秒表讀數(shù)為
100.5
100.5
s.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?!--BA-->
9.74
9.74
m/s2

②他測得的g值偏小,可能的原因是下列選項(xiàng)中的哪幾項(xiàng)?
BC
BC

A.測擺線長時(shí)擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng),使擺線長度增加了
C.開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表提前按下
D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次.

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