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(1)某同学做“利用单摆测重力加速度”的实验,测得g值偏小,其可能原因是
BD
BD

A.测摆线长时,摆线拉得过紧
B.摆线未系牢,摆动中松弛了
C.实验中误将49次全振动数计为50次
D.实验中误将51次全振动数计为50次
(2)在“利用单摆测重力加速度”中:
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=
14.15
14.15
 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=
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0
(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
偏小
偏小
,乙
无影响
无影响
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
分析:(1)根据单摆的周期公式T=
L
g
得出重力加速度的表达式,从而判断出重力加速度减小的原因.
(2)①游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.
②单摆的摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和,根据题意求出摆长.
摆球在最大位移处摆线的拉力最小,在最低点处,摆线的拉力最大,摆球从最大位移处,经最低点到达另一测最大位移处,然后再次反向通过最低点,最后回到最初的位置,经历的时间是一个周期,摆线的拉力经历三个最小值,由图乙所示图象求出单摆的周期T;最后由单摆周期公式求出重力加速度的表达式.
③根据单摆周期公式判断甲的测量值与真实值间的关系;由单摆周期公式的变形公式求出T2-L关系表达式,然后根据图象求出重力加速度,然后判断测量值与真实值间的关系.
解答:解:(1)根据单摆的周期公式T=
L
g
得,g=
4π2L
T2

A、测摆线长时摆线拉得过紧,使得摆长的测量值偏大,则测得的重力加速度偏大.故A错误.
B、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故B正确.
C、实验中将49次全振动数成50次全振动,测得周期偏小,则测得的重力加速度偏大.故C错误.
D、实验中将51次全振动数成50次全振动,测得周期偏大,则测得的重力加速度偏小.故D正确.
故选:BD.
(2)①游标卡尺的读数=主尺+游标尺与主尺对齐的各数×精确度=14mm+3×0.05mm=14.15mm
②单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,则单摆摆长为l=L0+
d
2

由图乙所示图象可知,单摆的周期T=5t0-t0=4t0,由单摆周期公式T=2π
l
g
可知,
重力加速度g=
4π2l
T2
=
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0

(3)由单摆周期公式T=
L
g
可知,重力加速度g=
4π2L
T2
,摆长应该是摆线长度与摆球半径之和,
甲同学把摆线长L作为摆长,摆长小于实际摆长,由g=
4π2L
T2
可知,重力加速度的测量值小于真实值;
由T=
L
g
可知,L=
gT2
4π2
=kT2,其中k=
g
4π2
,由此可见,L与T2成正比,k是比例常数;
由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值.
故答案为:(1)BD(2)14.15;
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0
;偏小,无影响.
点评:(1)解决本题的关键掌握单摆的周期公式,知道测量重力加速度的原理.
(2)根据图乙所示图象求出单摆的周期是易错点,要掌握单摆的运动过程,结合图象求出单摆周期;熟练应用单摆周期公式是正确解题的关键
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得线长为97.50厘米,摆球直径为2.0厘米,然后记录了单摆50次全振动所用的时间,则:
(1)摆长为
98.5
98.5
厘米.
(2)(单选题)他测的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆长时线拉得太紧               B.悬点松动,振动中摆线长度增加
C.计时时,秒表过迟按下,周期小了       D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)重力加速度的表达式为
4π2l
T2
4π2l
T2
(用摆长与周期表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点达到某一位置O,记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F′;
E、用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;
F.比较力F′与F的大小和方向.
上述步骤中:
①有重要遗漏内容的步骤序号中
C
C
E
E
;遗漏内容分别是
记下两条细绳的方向
记下两条细绳的方向
使橡皮条伸长到O点.
使橡皮条伸长到O点.

②若他将遗漏内容补上后,如图(a)所示,是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小,试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F′表示此力.
③图(b)是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示)
A
A
(填A或B).

(2)①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验,若他在图示状态下开始做实验,请指出图中的主要错误是(至少写两项):
应将电池改为交流电
应将电池改为交流电
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力

②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持
拉力F
拉力F
;若该同学要探究加速度a和拉力F关系,应该保持
质量M
质量M
不变;
③他在实验中得到如下图所示纸带,纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示.根据图上数据,小车经过B点时的速度是
6.0×10-2
6.0×10-2
m/s.(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?杭州二模)(1)某同学做验证“机械能守恒定律”实验,不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了,测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离,如图1所示,已知打点计时器工作频率50Hz,重力加速度g=9.8m/s2.利用这段纸带说明重锤从第2点至第5点过程中机械能守恒.
(2)如图2是一个用电器串联一个指示电流的电流计,还有两个调节旋钮.一个称粗调,另一个称微调,实际
上调节的是两个滑动变阻器.其中一个总阻值很小.当调节“粗调”时,电流会有较大幅度的变化,调节
“微调”时电流只能在较小的范围内变化.通常用“粗调”定大致数值,“微调”定精确值.请你在答题卷的虚线框中画出两种连接方式,用R1表示大电阻,用R2表示小电阻.并说明哪一个电阻起粗调作用,哪一个电阻起微调作用?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2010?天津模拟)(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为
4.946
4.946
mm.
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是
B的右端至D板的距离L2
B的右端至D板的距离L2

②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0

③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2

(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
D
D
(填代号),应选择的电流表量程是
0~0.6A
0~0.6A
(填量程),应选择的电压表量程是
0~3V
0~3V
(填量程).
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
0.375W
0.375W
W.(保留3位有效数字)

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