组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 用单摆测量重力加速度的大小 > 用单摆测重力加速度的实验目的、原理、器材
题型:实验题 难度:0.4 引用次数:1019 题号:8540259
实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验.

①测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g =_________(用Lnt表示).
②实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的_____(选填选项前的字母).
A.长约1 m的细线
B.长约1 m的橡皮绳
C.直径约1 cm的均匀铁球
D.直径约10 cm的均匀木球
③选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用图______中所示的固定方式.

④某实验小组组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是___________(填字母代号).

A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
⑤他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺量得从悬点到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为______mm.

⑥将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是_________(选填选项前的字母).
A.测出摆线长作为单摆的摆长
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动
C.在摆球经过平衡位置时开始计时
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
⑦甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期,他根据测量数据画出了如图所示的图象,但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量.你认为横坐标所代表的物理量是_____(选填“l2”“l”或“”),若图线斜率为k,则重力加速度g=_________(用k表示).

⑧乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是___________(选填选项前的序号).
A.开始摆动时振幅较小
B.开始计时时,过早按下停表
C.测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间
D.测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长

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【推荐1】某同学在用单摆测定重力加速度的实验中进行了如下的实践和探究:

(1)用游标卡尺测量摆球直径 d,如右图所示则摆球直径为_____cm,测量单摆摆长为l
(2)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 0,单摆每 经过最低点记一次数当数到 n=60 时秒表的示数如右图所示秒表读数为______s,则该单 摆的周期是 T=______s(保留三位有效数字);

(3)将测量数据带入公式 g=_____(用 T、 l 表示,得到的测量结果与真实的重力加速度 值比较发现测量结果偏大,可能的原因是_____
A.误将 59 次数成了 60
B.在未悬挂单摆之前先测定好摆长
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)该同学纠正了之前的错误操作,尝试测量不同摆长 l 对应的单摆周期 T,并 在坐标纸上画出 T2 l 的关系图线,如图所示.由图线计算出的重力加速度的值g=_____m/s2,(保留 3 位有效数字)
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【推荐2】在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
①某同学用游标卡尺测量小球的直径如图所示,小球直径为__________,图甲中游标卡尺夹住小球的方式__________(合理/不合理)。

②正确挂起单摆后,将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使摆球在竖直平面内稳定摆动,当摆球某次经过平衡位置时开始计时,并计数为“1”,当摆球第95次沿相同方向经过此位置时停止计时,如图所示,读出这段时间为__________,则单摆的周期__________。(计算结果保留三位有效数字)

③某同学通过多次改变摆长的方法,测得了多组不同摆长下对应的连续50次全振动所用的时间,摆线长为为小球直径。利用计算机作出了的图线,如图所示,关于图线没有过坐标原点的原因,下列分析可能正确的是______
A.不应在小球经过最高点时开始计时,而应在小球经过最低点时开始计时
B.错把49次全振动数成50次
C.不应作图线,而应作图线
D.不应作图线,而应作图线
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【推荐3】在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中:
(1)以下关于本实验的做法中正确的是____
A.摆角应尽量大些
B.摆线应适当长些
C.摆球应选择密度较大的实心金属小球
D.用秒表测量周期时,应取摆球摆至最高点时开始计时

(2)用秒表记录了单摆振动 40 次所用的时间如图所示,秒表读数为_____ s;
(3)根据实验记录的数据,得到周期 T和摆长 L,通过估算猜测两者关系,并用图象方法判断猜想是否正确。以T2为纵轴,L为横轴,作出图像,发现图线是一条过原点的倾斜直线,从而确定了单摆做简谐运动的周期和摆长的关系。有同学还利用这图线求当地的重力加速度g,如果甲同学的L是摆线长加小球的直径,其他做法无误,那他通过图线得到的g______ (填“偏大”、“ 偏小”或“不变”);乙同学因计数问题每次将实际39次全振动记成40次,算得周期,其他做法无误,那他通过图线得到的g______(“偏大”、“ 偏小”或“不变”)。
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