(10分)在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 单摆的周期/2022-11-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=         
②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是       
(选填下列选项前的序号)
A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
D、摆球的质量过大
③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=       

④这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角q较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是           ,图线延长后与横轴交点的横坐标为          。

◎ 答案

………(2分);  ②C………(2分);③………(2分);
④sin2……(2分,说明:在sin2前面加任意符合图象意义的常数均可得分),
…………(2分)说明:第④问,若第一空:-cosθ,第二空:,则可同样得4分。

◎ 解析

本题考查的是“探究单摆摆长与周期关系”的实验问题。小球完成n次全振动所用的时间t,则周期为,由单摆周期公式;若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期;由T2-l图像可知:;图乙中的纵轴表示的是,图线延长后与横轴交点的横坐标为单摆的周期。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球…”主要考查了你对  【单摆的周期】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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