5 实验:用单摆测量重力加速度建议用时:40分钟 1.(多选)在做“用单摆测量重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是 ( ) A.适当加长摆线 B.质量相同、体积不同的摆球中,应选用体积较大的 C.摆线偏离竖直方向的角度不能太大 D.当摆球经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期 2.[2022·嵊州中学月考] 在“用单摆测量重力加速度”的实验中: (1)摆动时偏角满足的条件是小于5°,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最 (选填“高”或“低”)点的位置,且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间,则单摆振动周期为 . (2)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为 m. (3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g= . (4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”学生乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个学生中 . A.甲的说法正确 B.乙的说法正确 C.两学生的说法都是错误的 3.[2022·北仑中学月考] 一位同学做用单摆测量重力加速度的实验. (1)该同学在安装好如图所示的实验装置后,测得单摆的摆长为l,然后让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球某次经过最低点时开始计时,在完成N次全振动时停止计时,测得时间为t.请写出测量当地重力加速度的表达式g= .(用以上测量的物理量和已知量的字母表示) (2)在测完摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线出现松动,摆长略微变长,这将会导致通过计算所得的重力加速度的数值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”). (3)为减小实验误差,该同学又多次改变摆长,测量多组对应的单摆周期,准备利用T2-l的关系图线求出当地重力加速度.相关测量数据如表所示, 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 l/m 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 T/s 1.79 1.90 2.01 2.11 2.20 T2/s2 3.22 3.61 4.04 4.40 4.84 该同学在坐标图中已标出第1、2、3、5次实验数据对应的坐标,请你在该图中用符号“×”标出与第4次实验数据对应的坐标点,并画出T2-l关系图线. (4)根据绘制出的T2-l关系图线,可求得g的测量值为 m/s2(计算结果保留2位有效数字) (5)已知三位同学作出的T2-l图线的示意图如图中的a、b、c、d所示,其中a、b和d平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线b,下列分析正确的是 . A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长l B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D.出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长l 4.利用单摆测当地重力加速度的实验中: (1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图所示,小球直径d= cm. (2)某同学测量数据如下表,请在图中画出L-T2图像. L/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.200 T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 由图像可得重力加速度g= m/s2(结果保留三位有效数字). (3)某同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其他操作无误,那么他得到的实验图像可能是图中的 (填选项字母). 5.[2022·乐清知临中学月考] (1)在做“用单摆测量重力加速度”的实验时,用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g= .若已知摆球直径为2.00 cm,让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图所示,则单摆摆长是 m.测定了40次全振动的时间为75.2 s,计算可得单摆周期是 s. (2) ... ...
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