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题目
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(1)某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(l)所对应的周期(T),在进行实验数据处理时:
①甲同学以摆长(l)为纵坐标、周期(T)的平方为横坐标作出了l-T2图线.若他由图象测得的图线斜率为k,则测得的重力加速度的表达式g=______.若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图线法求得的重力加速度______(选填“偏大”、“偏小”、“准确”).
②乙同学根据公式T=2π


l
g
得出g=
4π2l
T2
,并计算重力加速度,若他测得摆长时,把摆线长当作摆长(忘记加上小球半径),则他测得的重力加速度值______(选填“偏大”、“偏小”、“准确”).魔方格
答案
(1)由单摆周期公式T=2π


l
g
可知,l=
g
4π2
T2,则k=
g
4π2
,g=4π2k;
由l=
g
4π2
T2=kT2,l与T2成正比,k=
g
4π2
是比例常数,由图象可知l与T2成正比,
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,
甲同学用图线法求得的重力加速度准确.
(2)由单摆周期公式T=2π


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.
故答案为:(1)4π2k;准确;(2)偏小.
核心考点
试题【(1)某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(l)所对应的周期(T),在进行实验数据处理时:①甲同学以摆长(l)为纵坐标、周期(T)的平】;主要考察你对重力等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学用单摆测重力加速度,测完了5次不同摆长的振动周期,数据如下:
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摆长L/m0.5000.8000.9001.0001.200
周期T/s1.421.781.902.002.20
T2/s22.023.173.614.004.84
(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用五十分度的游标卡尺测得摆球的直径d.
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=______.
②从图1可知,摆球直径d的读数(分尺标度为5与主尺某一刻度线对齐)为______cm.
(2)将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图2所示,滑到某一位置开始离开,求:
①物体带电荷性质______
②物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是______
魔方格
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97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则
(1)该摆摆长为______cm.
(2)(单选题)如果他测得的g值偏小,可能的原因是______
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次.
在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)应注意,实验时必须控制摆角在______内,并且要让单摆在______内摆动.
(2)测量单摆周期时,等单摆自由振动几次之后,从摆球经过______位置时开始计时,因为这时摆球的速度______,可以减少误差.
(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出L-T2图线,如图所示,再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=______.
(4)若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其他测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则以上方法得的g值和真实值相比是______的(“偏大”“偏小”或“不变”).魔方格
学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图1所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L,周期用 T 表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______ 的(选填“正确”或“错误”).
(2)用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To=2π  


L/2
g
),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
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板长L(cm)255080100120150
周期计算值To/(s)0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01