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單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中：?

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示， 該擺球的直徑d=???? mm.

（2）懸點(diǎn)到小球底部的長(zhǎng)度l0，示數(shù)如圖乙所示，l0=??? cm

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖丙所示，然后使單擺保持靜止，得到如圖丁所示的F-t圖象。那么：

①重力加速度的表達(dá)式g=??? （用題目中的物理量d、l0、t0表示）.

②設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)Ep=0，已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，單擺的周期用T表示，那么測(cè)得此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式是??? .

A．??????? B．????? C．???? D．

 

 

【答案】

（1）11.70；（2）100.25；（3）①；?? ② BD

【解析】

試題分析:（1）由甲圖可知，主尺上的讀數(shù)是11mm，游標(biāo)尺上第14個(gè)刻度與主尺對(duì)齊，所以游標(biāo)尺上的讀數(shù)為14×0.05mm=0.70mm，所以該擺球的直徑d= 11.70mm。

（2）由乙圖可知，懸點(diǎn)到小球底部的長(zhǎng)度l0=100.25cm。

（3）平衡位置處拉力最大，最大位移處拉力最�。畯膱D丙中看出單擺的周期為4t0．單擺擺長(zhǎng)L= l0+d/2，單擺周期公式T=得，重力加速度g=。

（4）由丁圖可知，F3=mg，單擺在最低點(diǎn)時(shí)F1-mg=，根據(jù)周期公式變形得擺長(zhǎng)l=，最低點(diǎn)的機(jī)械能E=，解得E=，所以B正確；單擺在最高點(diǎn)時(shí)F2=mgcosθ，最高點(diǎn)的機(jī)械能E=mgl（1-cosθ），解得E=，所以D正確。

考點(diǎn)：用單擺測(cè)定重力加速度

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有人說礦區(qū)的重力加速度偏大，某同學(xué)“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問題．
（1）他用最小分度為毫米的米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度L為800.0mm，用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖1所示，擺球的直徑D為
20.1
20.1
mm．他把擺球從平衡位置拉開一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后，在擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表，并數(shù)下“0”，直到擺球第N次同向通過平衡位置時(shí)按停秒表，秒表讀數(shù)如圖2所示，讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t=
54
54
s
（2）根據(jù)上述物理量，寫出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為
4π2N2(L+
D
2
)
t2
4π2N2(L+
D
2
)
t2
．（用L、D、N、t等符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)L和擺球直徑d，則擺長(zhǎng)為
L+
d
2
L+
d
2
；②測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過
平衡位置
平衡位置
位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)0，測(cè)出經(jīng)過該位置N次（約60～100次）的時(shí)間為t，則周期為
2t
N
2t
N
．用這些數(shù)據(jù)可以算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?!--BA-->
N2π2(L+
d
2
)
t2
N2π2(L+
d
2
)
t2
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?湘潭三模）在“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中”
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑的情況如圖1所示，讀出擺球直徑
2.06
2.06
cm．
②測(cè)單擺周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)1次，測(cè)出經(jīng)過該位置N次所用時(shí)間為t，則單擺周期為
2t
N-1
2t
N-1
．
③若測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后，畫出T2-L圖象如圖2，則此圖線的斜率的物理意義是
C
C

A．g      B.
1
g
      C.
4π2
g
      D.
g
4π2
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有A、B、C、D、E五位同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表，若每位同學(xué)都能正確使用儀器測(cè)量，則：
同學(xué) 擺球材料 最大擺角 擺長(zhǎng)/m 全震動(dòng)次數(shù) 所測(cè)時(shí)間/s
A 木 5° 0.41 10 23.6
B 鋁 4° 0.50 50 87.2
C 鐵 4° 0.80 50 90.0
D 銅 15° 0.60 30 70.8
E 鉛 20° 0.80 30 71.8
①
 
同學(xué)的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確
②由此計(jì)算出的重力加速度的大小為
 
m/s2（最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)先測(cè)得擺線長(zhǎng)，擺球直徑，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖1所示，則
（1）秒表所示讀數(shù)為
 
s．
（2）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l，測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的l與T的數(shù)值，再以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖2所示，則測(cè)得的重力加速度g=
 
．（保留三位有效數(shù)字）
精英家教網(wǎng)
（3）實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得重力加速度的值偏大，其原因可能是
 

A．懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線增長(zhǎng)了
B．單擺所用擺球質(zhì)量太大
C．把n次全振動(dòng)時(shí)間誤當(dāng)成（n+1）次全振動(dòng)時(shí)間
D．以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算
（4）在“用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)”中，測(cè)單擺周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過
 
  時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)1次，測(cè)出經(jīng)過該位置N次所用時(shí)間為t，則單擺周期為
 
．

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