單擺測定重力加速度的實驗中：?

（1）實驗時用20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示， 該擺球的直徑d=???? mm.

（2）懸點到小球底部的長度l0，示數(shù)如圖乙所示，l0=??? cm

（3）實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖丙所示，然后使單擺保持靜止，得到如圖丁所示的F-t圖象。那么：

①重力加速度的表達(dá)式g=??? （用題目中的物理量d、l0、t0表示）.

②設(shè)擺球在最低點時Ep=0，已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，單擺的周期用T表示，那么測得此單擺擺動時的機械能E的表達(dá)式是??? .

A．??????? B．????? C．???? D．

 

 

【答案】

（1）11.70；（2）100.25；（3）①；?? ② BD

【解析】

試題分析:（1）由甲圖可知，主尺上的讀數(shù)是11mm，游標(biāo)尺上第14個刻度與主尺對齊，所以游標(biāo)尺上的讀數(shù)為14×0.05mm=0.70mm，所以該擺球的直徑d= 11.70mm。

（2）由乙圖可知，懸點到小球底部的長度l0=100.25cm。

（3）平衡位置處拉力最大，最大位移處拉力最�。畯膱D丙中看出單擺的周期為4t0．單擺擺長L= l0+d/2，單擺周期公式T=得，重力加速度g=。

（4）由丁圖可知，F3=mg，單擺在最低點時F1-mg=，根據(jù)周期公式變形得擺長l=，最低點的機械能E=，解得E=，所以B正確；單擺在最高點時F2=mgcosθ，最高點的機械能E=mgl（1-cosθ），解得E=，所以D正確。

考點：用單擺測定重力加速度

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

有人說礦區(qū)的重力加速度偏大，某同學(xué)“用單擺測定重力加速度”的實驗探究該問題．
（1）他用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度L為800.0mm，用游標(biāo)為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖1所示，擺球的直徑D為
20.1
20.1
mm．他把擺球從平衡位置拉開一個小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，當(dāng)擺動穩(wěn)定后，在擺球通過平衡位置時啟動秒表，并數(shù)下“0”，直到擺球第N次同向通過平衡位置時按停秒表，秒表讀數(shù)如圖2所示，讀出所經(jīng)歷的時間t=
54
54
s
（2）根據(jù)上述物理量，寫出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為
4π2N2(L+
D
2
)
t2
4π2N2(L+
D
2
)
t2
．（用L、D、N、t等符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，①測擺長時，若正確測出懸線長L和擺球直徑d，則擺長為
L+
d
2
L+
d
2
；②測周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過
平衡位置
平衡位置
位置時開始計時并計數(shù)0，測出經(jīng)過該位置N次（約60～100次）的時間為t，則周期為
2t
N
2t
N
．用這些數(shù)據(jù)可以算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?!--BA-->
N2π2(L+
d
2
)
t2
N2π2(L+
d
2
)
t2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?湘潭三模）在“用單擺測定重力加速度的實驗中”
①用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑的情況如圖1所示，讀出擺球直徑
2.06
2.06
cm．
②測單擺周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時并計1次，測出經(jīng)過該位置N次所用時間為t，則單擺周期為
2t
N-1
2t
N-1
．
③若測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出T2-L圖象如圖2，則此圖線的斜率的物理意義是
C
C

A．g      B.
1
g
      C.
4π2
g
      D.
g
4π2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

有A、B、C、D、E五位同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗，實驗數(shù)據(jù)列于下表，若每位同學(xué)都能正確使用儀器測量，則：
同學(xué) 擺球材料 最大擺角 擺長/m 全震動次數(shù) 所測時間/s
A 木 5° 0.41 10 23.6
B 鋁 4° 0.50 50 87.2
C 鐵 4° 0.80 50 90.0
D 銅 15° 0.60 30 70.8
E 鉛 20° 0.80 30 71.8
①
 
同學(xué)的測量結(jié)果更準(zhǔn)確
②由此計算出的重力加速度的大小為
 
m/s2（最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，某同學(xué)先測得擺線長，擺球直徑，然后用秒表記錄了單擺振動30次全振動所用的時間如圖1所示，則
（1）秒表所示讀數(shù)為
 
s．
（2）為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長l，測出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對應(yīng)的l與T的數(shù)值，再以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖2所示，則測得的重力加速度g=
 
．（保留三位有效數(shù)字）
精英家教網(wǎng)
（3）實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的值偏大，其原因可能是
 

A．懸點未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了
B．單擺所用擺球質(zhì)量太大
C．把n次全振動時間誤當(dāng)成（n+1）次全振動時間
D．以擺線長作為擺長來計算
（4）在“用單擺測定重力加速度的實驗”中，測單擺周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過
 
  時開始計時并計1次，測出經(jīng)過該位置N次所用時間為t，則單擺周期為
 
．

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