参考答案
考向探究突破
【题例】 答案:(1)0.97 (2)C
解析:(1)主尺读数为9 mm,游标尺第7条刻线与主尺对齐,读数为9 mm+7×0.1 mm=9.7 mm=0.97 cm。
(2)摆角太大,且计时应在平衡位置,A项错误;计时100次为50个周期,一个周期为,B项错误;摆长应为摆线长加摆球半径,l偏大,由T=2π计算出重力加速度偏大,50gC项正确;应选择密度较大的摆球,测得的重力加速度误差较小,D项错误。
演练巩固提升
1.答案:小于5° 平衡位置
4π?l′+?n2??
(1) (2)ACD 22
tl?
d?
2
t解析:当偏角θ<5°时,单摆的振动才可以认为是简谐运动;摆球经过平衡位置时速度大,用时少,计时误差小,并且平衡位置容易确定。
(1)根据T=2π2
ltd,又T=,l=l′+, gn2d?2
4π?l′+?n2??
得g=。 2
?
t(2)根据(1)可知g偏大的原因可能是T偏小,l偏大,所以C、D选项正确;磁铁矿对钢球有向下的引力,g值比正常值偏大,A正确;摆球的质量对T和g无影响,B错。
2.答案:(1)2.65 s (2)996.5 mm
24πl(3)2 (4)A
T解析:(1)t=2 min+12.5 s=132.5 s,T==2.65 s
50
(2)摆长是从悬挂点到球心的距离,读数为990.0 mm+6.5 mm(估计读数)=996.5 mm。
2
l4πl(3)由T=2π,得g=2。
tgT(4)球的质量大小并不影响重力加速度的大小,而空气的浮力的存在,能够造成“看上去”重力加速度减小,故甲的说法是正确的。
3.答案:①AC ②12.0 0.993 0 ③A
解析:①橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保障摆长一定,同时又便于调节摆长,选项AC说法正确;②根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d=12 mm+0.1 mm×0=12.0 mm,则单摆摆长为L0=L-d/2=0.993 0 m(注意统一单位);③单摆摆角不超过5°,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始,故选项A的操作符合要求。
4.答案:实验一: (1)器材有A,H,I。 (2)主要的实验步骤:
①选取一个合适的钩码,用天平测出其质量m; ②用测力计测出该钩码的重力F;
③计算重力加速度的表达式为gX=。 实验二:
(1)选用的器材有C,E,G,K,M。 (2)主要的实验步骤:
①组装并安装好单摆,测出摆线长度l;
Fm 5
②测出几次全振动的时间t,算出周期T=; ③由单摆周期公式可得
22
2πn2l+dgX=。 2tnt实验三:
(1)选用的器材有G,L,M。 (2)主要的实验步骤:
①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳; ②测量两个光控门之间的距离h;
122h③把滑块从上面的一个光控门处自由释放,读出下落时间t。由公式h=gt可知gX=2。
2t5.C 解析:由于圆弧半径非常大,小球像单摆一样做简谐运动,半径相等,两者周期相同,与振幅无关,同时经过四分之一周期在O点相遇。
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