老师带着几名学生进行野外考察。登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺

◎ 题目

老师带着几名学生进行野外考察。登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、秒表进行相应的测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度由静止释放,使石块在竖直平面内摆动。用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。 

(1)利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=          
(2)若某次用秒表测量若干次全振动所用的时间如图所示,则所时间为t=      s
(3)若同学们在某次测量中,振动周期测量正确,但测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值       (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

◎ 答案

(1) ;  (2)    99.8     ;(3) 偏大

◎ 解析


试题分析:(1)由题,单摆完成n次全振动所用的时间t得,单摆的周期.由单摆的周期公式得,
(2)秒表的读数为60s+39.8s=99.8s
(3)单摆的摆长应等于悬点到石块重心的距离,若测量摆长时从悬点一直量到石块下端,摆长L偏大,则由重力加速度的表达式可知,重力加速度值比真实值偏大.
点评:单摆的周期采用累积法测量,周期的表达式.根据测量原理分析实验误差是常用的思路.

◎ 知识点

    专家分析,试题“老师带着几名学生进行野外考察。登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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