某实验小组用单摆测量当地重力加速度,实验装置如图所示。_________ mm,则该单摆的摆长L=________ (用字母l和d表示)。__________ s。__________ (用此表示),应用这种图像法处理数据是否可以消除因摆球质量分布不均而带来的影响?请说明原因_________ 。
更新时间:2024-01-22 15:02:34
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【知识点】 用单摆测重力加速度的实验步骤和数据处理
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【推荐1】某同学在学习完单摆的相关知识后,想要在家利用手边的物品测量本地的重力加速度。用不规则的钥匙扣代替小球做成简易单摆装置,手机上的计时功能代替秒表,实验过程如下:
;
(2)拉开较小角度后将钥匙扣由静止释放,并在钥匙扣第1次通过最低点按下计时“开始”按钮,第
次通过最低点停止计时,记录手机上的时间为
,则单摆的周期
为___________ ;
(3)若该同学改变细线长度后只做两次实验,得到两组长度和周期的数据:
、
;
、
,利用数据测得重力加速度为___________ ;
(4)若该同学多次改变细线长度得到多组数据,描点作出得到
图像,得到的图像可能是___________ ;___________ (填“有”或者“无”)影响。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f85fca60a11e1af2bf50138d0e3fe62.png)
(2)拉开较小角度后将钥匙扣由静止释放,并在钥匙扣第1次通过最低点按下计时“开始”按钮,第
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54a5d7d3b6b63fe5c24c3907b7a8eaa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
(3)若该同学改变细线长度后只做两次实验,得到两组长度和周期的数据:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9b0f5f44abbc6544a2f672b025b013.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f6f17bc385bafb37e8f964e5eb99cd0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
(4)若该同学多次改变细线长度得到多组数据,描点作出得到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3be9f3efe262518cdc0d03ce216974f.png)
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【推荐2】某学习小组学习了单摆的相关知识后,想利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
(1)赵同学找到实验室的光敏电阻等元件,利用如图乙所示装置记录振动周期,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,光敏电阻与某自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的振动周期为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23cb763b3517a6204a9e9eb1d6163553.png)
_______ s(结果保留四位有效数字)。
(2)王同学则利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像(如图丁所示),由图可知,两单摆摆长之比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/962b9c81d7b94a01a5b82d93fbd73264.png)
_________ 。
(3)李同学每次用同一套实验装置,用同样的步骤进行实验,但所测得的重力加速度总是偏大,其原因可能是_________ 。
A.开始计时时,过早按下秒表
B.测周期记录全振动次数时,将n次全振动误记为
次
C.摆球的质量过大
D.计算摆长时,只考虑悬线的长度,没有加上小球的半径
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/18/57258bab-98f7-4892-80cd-fad2fed6c075.png?resizew=716)
(1)赵同学找到实验室的光敏电阻等元件,利用如图乙所示装置记录振动周期,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,光敏电阻与某自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的振动周期为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23cb763b3517a6204a9e9eb1d6163553.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/962b9c81d7b94a01a5b82d93fbd73264.png)
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B.测周期记录全振动次数时,将n次全振动误记为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ebd1ee1a3b44b4f2786b0e5a5f76179.png)
C.摆球的质量过大
D.计算摆长时,只考虑悬线的长度,没有加上小球的半径
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【推荐3】在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/23/2577407676170240/2579578942144512/STEM/e5e3eea9-2250-447b-ad24-a55fffa535ed.png?resizew=255)
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=______ cm,再测量摆线长l,则单摆摆长L=______ (用d、l表示);
(2)摆球摆动稳定后,当它到达______ (填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为 67.5s,该单摆的周期为T=_______ s(周期要求保留三位有效数字);
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=______ (用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是______ ;
A.将摆球经过最低点的次数n计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度的大小g______ m/s2(保留3位有效数字,计算时π2取9.86)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/23/2577407676170240/2579578942144512/STEM/e5e3eea9-2250-447b-ad24-a55fffa535ed.png?resizew=255)
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=
(2)摆球摆动稳定后,当它到达
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=
A.将摆球经过最低点的次数n计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度的大小g
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/23/2577407676170240/2579578942144512/STEM/25876a19-71ed-4ed7-b504-4d8557bbf476.png?resizew=243)
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