综合题18.0分
物理

21.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

I.甲组同学采用图甲所示的实验装置。

    

(1)为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用_____;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳

b. 长度为30cm左右的细绳

c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球

e.最小刻度为1cm的米尺

f.最小刻度为1mm的米尺

用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径,结果如图1所示,可以读出此金属球的直径为___________mm。

(2)该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=________。(用所测物理量表示)

在一次实验中,他用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示,由图可读出时间为________s。

(3)在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值__________ 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)

II.乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线。

   

(4)由图丙可知,该单摆的周期T=_________ s;

(5)更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重力加速度g=_________m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)

正确答案及相关解析

正确答案

(1)adf ,19.40

(2),101.3

(3)偏小

(4) 2.0

(5)9.76

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知识点

用单摆测定重力加速度