用单摆测定重力加速度的实验装置如图(a)所示.(ⅰ)组装单摆时,应在下列器材中选用
问题详情:
用单摆测定重力加速度的实验装置如图(a)所示.
(ⅰ)组装单摆时,应在下列器材中选用___________(选填选项前的字母)
A.长度为左右的细线
B.长度为左右的细线
C.直径为的塑料球
D.直径为的钢球
(ⅱ)某次实验中,记录下单摆的摆长为,50次全振动的时间为,则可算得重力加速度_____________.(保留三位有效数字)
(ⅲ)改变摆长,测得相应的振动周期,用多组实验数据做出图象,也可以求出重力加速度.三位同学做出的图线的示意图如图(b)中的所示,其中和平行, 和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线,下列分析正确的是___________(选填选项前的字母).
A.出现图线的原因可能是每次都误将悬点到小球上端的距离记为摆长
B.出现图线的原因可能是每次都误将49次全振动记为50次
C.图线对应的值小于图线对应的值
【回答】
AD 9.83 AB
【解析】
(i)为减小实验误差,应选择1m左右的摆线,故选A,为减小空气阻力影响,摆球应选质量大而体积小的金属球,故选D,因此需要的实验器材是AD.
(ii)单摆振动周期,根据可得代入可得;
(iii)根据可得图像的斜率,即当地重力加速度为,若测量摆长时加上摆球的直径,则有,根据数学知识可知,对T2-L图象来说,与b线斜率相等,两者应该平行,是截距,A正确;实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,图线的斜率k偏小,B正确;由图可知,图线c对应的斜率k偏小,根据T2-L图象的斜率,当地的重力加速度可知,g值大于图线b对应的g值,C错误.
【点睛】写出单摆周期,根据单摆的周期公式变形得出T2与L的关系式,再分析T2-L图象中g与斜率的关系,得到g的表达式.根据重力加速度的表达式,分析各图线与b之间的关系.
知识点:实验:用单摆测量重力加速度
题型:实验,探究题
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