某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.20cm;用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示,然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s.则(1)记录
◎ 题目
某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.20cm;用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示,然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s.则 (1)记录时间应从摆球经过_______________开始计时,小球直径为___________cm, 测得重力加速度g值为 m/s2(保留小数点后两位有效数字) (2)如果他在实验中误将49次全振动数为50次,测得的g值 (填“偏大”或“偏小”或“准确”) (3)如果该同学在测摆长时忘记了加摆球的半径,则测量结果 (填“偏大”或“偏小”或“准确”);但是他以摆长(l)为纵坐标、周期的二次方(T2)为横坐标作出了l-T2图线,由图象测得的图线的斜率为k,则测得的重力加速度g= 。(用字母表示即可)。此时他用图线法求得的重力加速度 。(选填“偏大”,“偏小”或“准确”) |
◎ 答案
(1)平衡位置 2.880 9.73 . (2)偏大 (3)偏小 4π2k 准确 |
◎ 解析
分析:单摆在摆角比较小时,单摆的运动才可以看成简谐运动.摆球经过平衡位置时速度最大,此时计时,误差比较小.根据单摆的公式T= ,推导出g的表达式.再根据g的表达式分析误差形成的原因. 解答:解:(1)单摆摆球经过平衡位置的速度最大,最大位移处速度为0,在平衡位置计时误差最小; 由图可知,小球的直径D=29mm+0.05mm×18=29.90mm=2.990cm; 单摆的摆长为L+D/2,单摆的周期T=t/n,根据单摆的公式T=,所以g=(4π2(L+D/2)n2=(4×3.142×(97.20+2.990/2)×10-2×502)/1002m/s2=9.73m/s2. (2)试验中将49次全振动数为50次,会导致测得周期偏小,根据g=4π2L/T2,知测得重力加速度偏大. (3)如果测摆长时忘记了加摆球的半径,会导致测得摆长偏小,根据g=4π2L/T2,知测得重力加速度偏小.图线的斜率为k=L/ T2,由公式g=4π2L/T2 可知,g=4π2k. 作l-T2图象,求重力加速度误差最小,因为描点后画线时要求尽可能多的点在该直线上,其余点尽可能均衡地分布在该直线两侧; 故答案为:(1)平衡位置,2.990,9.73; (2)偏大; (3)偏小,4π2k,准确. 点评:解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=,以及知道测量时形成误差的原因. |
◎ 知识点
专家分析,试题“某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.20cm;用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示,然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s.则(1)记录…”主要考查了你对 【单摆的周期】 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。- 最新内容
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上一篇:(1)(6分)在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,可能的原因是()A.摆球质量过大B.单摆振动时振幅较小C.测量摆长时,只考虑了线长,忽略了小球的半径D.测量周期
下一篇:如图所示是演示砂摆振动图像的实验装置,砂摆的摆幅较小时可看作简谐振动。砂摆摆动时,手拉纸的速率恒为0.3m/s,实验结果如图所示。由图所提供的信息,可测得砂摆的周期为
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