問題詳情:
用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示.
(1)組裝單擺時,應在下列器材中選用(選填選項前的字母)
A. 長度爲1m左右的細線 B. 長度爲30cm左右的細線
C. 直徑爲1.8cm的塑料球 D. 直徑爲1.8cm的鐵球
(2)測出懸點O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t, 則重力加速度g=________ (用L、n、t表示)
(3)下表是某同學記錄的3組實驗數據,並做了部分計算處理.
請計算出第3組實驗中的T=________ s,g= ________
(4)用多組實驗數據做出圖像,也可以求出重力加速度g, 已知三位同學做出的圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都過原點,圖線b對應的g值最接近當地重力加速度的值.則相對於圖線b, 下列分析正確的是 (選填選項前的字母).
A. 出現圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記爲擺長L
B. 出現圖線c的原因可能是誤將49次全振動記爲50次
C. 圖線c對應的g值小於圖線b對應的g值
(5)某同學在家裏測重力加速度.他找到細線和鐵鎖,製成一個單擺,如圖所示,由於家裏只有一根量程爲30cm的刻度尺,於是他在細線上的A點做了一個標記,使得懸點O到A點間的細線長度小於刻度尺量程.保持該標記以下的細線長度不變,透過改變O、A間細線長度以改變擺長.實驗中,當O、A間細線的長度分別爲和時,測得相應單擺的週期爲、,由此可得重力加速度g=________ (用、、、表示).
【回答】
(1)AD (2) (3)2.01;9.76(9.76~9.77) (4)B (5)或
【詳解】
①在用單擺測定力加速度的實驗基本條件是擺線長度遠大於小球直徑,小球的密度越大越好;故擺線應選取長約1m左右的不可伸縮的細線,擺球應選取體積小而質量大的鐵球,以減小實驗誤差,故選AD.
②次全振動的時間爲,則振動週期爲,根據單擺週期公式,可推出
③50次全振動的時間爲100.5s,則振動週期爲,代入公式求得
④由可知圖像的斜率,b曲線爲正確的圖象.C.斜率越小,對應的重力加速度越大,選項C錯誤.A.在圖象中圖線與縱軸正半軸相交表示計算擺長偏小,如漏加小球半徑,與縱軸負半軸相交表示擺長偏大,選項A錯誤.B.若誤將49次全振動記爲50次,則週期測量值偏小,值測量值偏大,對應的圖像斜率偏小,選項B正確.故選B.
⑤設A到鐵鎖重心的距離爲,則第一次的實際擺長爲,第二次的實際擺長爲,由週期公式,,聯立消去,解得.
知識點:實驗:用單擺測量重力加速度
題型:實驗,探究題