9. 某同学通过实验探究单摆周期与等效重力加速度定量关系,实验装置如图(a)所示,钢球、细线和轻杆组成一个“杆线摆”,杆线摆可以绕着悬挂轴
来回摆动,其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内,这相当于单摆在斜面上来回摆动,但避免了摆球在真实斜面上运动时所受的摩擦力。测量该倾斜平面的倾角
,能求出等效重力加速度
a的大小,测量不同倾角下的单摆周期
T,便能检验
T与
a的定量关系。已知重力加速度的大小为
g,将下列实验补充完整:
(1)斜面倾角
的测量。如图(b),铁架台上装一根铅垂线。在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上,调节摆线的长度,使摆杆与立柱垂直,则此时摆杆是水平的。把铁架台底座一侧垫高如图(c),立柱倾斜,绕立柱摆动的钢球实际上是在倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为
,则该倾斜平面与水平面的夹角
。则等效重力加速度的大小
__________(用
g、
表示);
(2)单摆周期
T的测量。在图(c)的情况下,尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦,使该摆能较长时间绕立柱自由摆动而不停下来。让单摆做小角度下的振动,用停表测量单摆完成20个全振动所用的时间
t,则单摆周期
__________(用
表示)。同样的操作进行三次,取平均值作为该周期的测量值;
在保持摆长一定的情况下,改变铁架台的倾斜程度,测出多组不同倾斜程度下
的值及在该倾角下单摆的周期
T后,根据实验数据绘制
图像是一条过坐标原点的倾斜直线,由此得出的结论是
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