(10分)在“探究單擺擺長與周期關(guān)系”的實驗中,某同學的主要操作步驟如下:
A.取一根符合實驗要求的擺線,下端系一金屬小球,上端固定在O點;
B.在小球靜止懸掛時測量出O點到小球球心的距離l;
C.拉動小球使細線偏離豎直方向一個不大的角度(約為5°),然后由靜止釋放小球;
D.用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t。
①用所測物理量的符號表示重力加速度的測量值,其表達式為g=         ;
②若測得的重力加速度數(shù)值大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值,造成這一情況的原因可能是       
(選填下列選項前的序號)
A、測量擺長時,把擺線的長度當成了擺長
B、擺線上端未牢固地固定于O點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線越擺越長
C、測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時間t記為了n次全振動的時間,并由計算式T=t/n求得周期
D、擺球的質(zhì)量過大
③在與其他同學交流實驗方案并糾正了錯誤后,為了減小實驗誤差,他決定用圖象法處理數(shù)據(jù),并通過改變擺長,測得了多組擺長l和對應的周期T,并用這些數(shù)據(jù)作出T2-l圖象如圖甲所示。若圖線的斜率為k,則重力加速度的測量值g=       。

④這位同學查閱資料得知,單擺在最大擺角q較大時周期公式可近似表述為。為了用圖象法驗證單擺周期T和最大擺角q的關(guān)系,他測出擺長為l的同一單擺在不同最大擺角q時的周期T,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖線。根據(jù)周期公式可知,圖乙中的縱軸表示的是           ,圖線延長后與橫軸交點的橫坐標為          。
………(2分);  ②C………(2分);③………(2分);
④sin2……(2分,說明:在sin2前面加任意符合圖象意義的常數(shù)均可得分),
…………(2分)說明:第④問,若第一空:-cosθ,第二空:,則可同樣得4分。
本題考查的是“探究單擺擺長與周期關(guān)系”的實驗問題。小球完成n次全振動所用的時間t,則周期為,由單擺周期公式;若測得的重力加速度數(shù)值大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值,造成這一情況的原因可能測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時間t記為了n次全振動的時間,并由計算式T=t/n求得周期;由T2-l圖像可知:;圖乙中的縱軸表示的是,圖線延長后與橫軸交點的橫坐標為單擺的周期。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若保持單擺的擺長不變,而使擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍(擺球大小不變),并使擺球經(jīng)過平衡位置時,速度減為原來的1/2,則單擺振動的
A.頻率不變,振幅不變B.頻率不變,振幅改變
C.頻率改變,振幅改變D.頻率改變,振幅不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個單擺,如果擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減為原來的,則單擺的
A.頻率不變,振幅不變B.頻率不變,振幅改變
C.頻率改變,振幅不變D.頻率改變,振幅改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的單擺,擺球a向右擺動到最低點時,恰好與一沿水平方向向左運動的黏性小球b發(fā)生碰撞,并黏接在一起,且擺動平面不變.已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h,擺動的周期為T,a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的5倍,碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半.則碰撞后(    )
A.擺動的周期為 T
B.擺動的周期為 T
C.擺球的最高點與最低點的高度差為0.3 h
D.擺球的最高點與最低點的高度差為0.25 h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在做《用單擺測定重力加速度》的實驗時,用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是g=           。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,AB為半徑R = 2m的一段光滑圓糟,A、B兩點在同一水平高度上,且AB弧長10cm。將一小球從A點由靜止開始釋放,則它第一次運動到B點所用時間為(   )

A.  B.    C.π  D.2π

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于單擺的運動有下列說法,正確的是
①單擺的回復力是擺球的重力沿軌跡切線方向的分力
②單擺做簡諧運動位于平衡位置時,擺球所受合力為零
③單擺的周期與質(zhì)量無關(guān)與振幅無關(guān),與擺長和當?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)
④單擺做簡諧運動的過程中回復力有時等于合力
⑤在山腳下走時準確的擺鐘移到高山上走時將變快
A.①③④B.②③④C.③④⑤D.①④⑤

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下物理學知識的相關(guān)敘述,其中正確的是
A.用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振
B.變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場
C.交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的干涉原理
D.狹義相對論認為,在慣性參照系中,光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)
E.在“用單擺測重力加速度”的實驗中,測量n次全振動的總時間時,計時的起始位置應選在小球運動到最低點時為宜。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在研究單擺的周期跟哪些因素有關(guān)的實驗中,在最大擺角小于5°的情況下,保持其它條件不變,先后只改變擺長、擺球的質(zhì)量或振幅,測量單擺的周期。對于這個實驗,下列說法正確的有 (        )
A.如果只將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍,則單擺的周期變?yōu)樵瓉淼?倍
B.如果只將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍,則單擺的周期變?yōu)樵瓉淼谋?/td>
C.如果只將擺球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍,則單擺的周期變?yōu)樵瓉淼谋?/td>
D.如果只將單擺振幅變?yōu)樵瓉淼?倍,則單擺的周期變?yōu)樵瓉淼?倍

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