1、第十二章 实验九 探究单摆的周期与摆长的关系1某同学利用单摆根据公式g测得的g值比当地标准值偏大，其原因可能是()A测量摆长时忘记加上小球半径B振幅过小C将摆长当成了摆线长和球直径之和D摆动次数多记了一次E小球不是在竖直平面内摆动F摆球质量过大，空气阻力影响所致解析：因为T2 ，所以g，由g的表达式可知g测偏大的原因可能是l测偏大或T测偏小，可知C、D正确，A错；小球做圆锥摆的周期T2 T摆，故 E正确；因为单摆周期和振幅与摆球质量无关，故B、F错答案：CDE2在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中：(1)下面所给器材中，选用哪些器材较好，请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上A长1
2、m左右的细线 B长30 cm左右的细线C直径2 cm的铅球 D直径2 cm的铝球E秒表 F时钟G最小刻度是厘米的直尺H最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是_(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是_解析：实验中应选用较长的摆长l，这样既能减小摆长的测量误差，又易于保证偏角不大于10，而且由于振动缓慢，方便计数和计时，故选A.本实验所用的实际摆要符合理论要求，摆长要有1 m左右，应选用不易伸长的细线，摆球直径要小于2 cm，应选用较重的小球，故选C.由于重力加速度g与周期的平方成反比，周期T的测量误差对g的影响是较大的，所用计时工具应选精确度高一些的，故选E.由于摆长l应是悬点到铅球的边缘的距离l
3、加上铅球的半径r.铅球半径用游标卡尺测量出(也可由教师测出后提供数据)，因此l应读数准确到毫米位实验中应用米尺或钢卷尺来测量，故选H.答案：(1)A、C、E、H(2)小于103 (1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)把单摆从平衡位置拉开约5释放：_；在摆球经过最低点时启动秒表计时：_；用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：_.(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表用螺 旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图实94所示该球的直径为_mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期 随_的增大而增大数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999
4、.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4解析：(1)单摆在最大摆角不超过10时可看做是简谐运动摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小为减小测量周期时的误差，应测单摆完成3050次全振动所用的时间来求出周期螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm，可动部分的读数约为18.5，则测量结果为20.5 mm18.50.01 mm20.685 mm.分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变化时周期才发生变化答案：(1)是是否(2)20.685(20.68320.687)摆
5、长4下面是“用单摆测定重力加速度”的实验中获得的有关数据：摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.53.24.5(1)利用上述数据在图实95所示的坐标中作出lT2图象 (2)利用图象，取T20.1423.95 s2，求出重力加速度的值解析：(1)图象如图所示 (2)由图象中读出：当T23.95 s2时，l0.96 m，则重力加速度g m/s29.6 m/s2.答案：(1)图象见解析(2)9.6 m/s25在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中，为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”，实验中采用了如图实96甲所示的双线摆测出摆线长度为L，线与水平横杆夹角为，摆球半径为r.若测出
6、摆动的周期为T，则此地重力加速度为_；某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时，主尺和游标如图乙所示，则摆球的半径r为_mm.解析：单摆的摆长为lLsinr，由周期公式T2，此地的重力加速度为g.由图知摆球的半径r16.0 mm8.0 mm.答案：8.06在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g42l/T2.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2l图象，就可以求出当地的重力加速度理论上T2l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图实97所示(1)造成图象不过坐标原点的原因是_；(2)由图象求出的重力加速度g_m/s2.(取29.87)解析：(1)由单摆周期公式T2得T242由图象知，当l0时，T20，说明l偏小，是由于漏测小球半径造成的(2)由上式知k，g9.87 m/s2.答案：(1)漏测小球半径(2)9.87.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u