單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)．
（1）在下面器材中你應(yīng)選用什么器材為好？   
A.10cm長細(xì)線    B.1m長粗繩      C.1m長細(xì)線    D．厘米刻度尺
E．毫米刻度尺      F．泡沫塑料小球    G．大鋁球        H．小鐵球
I．大時(shí)鐘          J．停表
（2）重力加速度g的計(jì)算公式為    ．
（3）測(cè)量振動(dòng)時(shí)間，應(yīng)從擺球經(jīng)過    位置開始計(jì)時(shí)（填“最高點(diǎn)”或“最低點(diǎn)”）．
（4）某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)擺動(dòng)次數(shù)時(shí)漏數(shù)了一次，也就是將擺動(dòng)31次當(dāng)作擺動(dòng)了30次進(jìn)行計(jì)算，那么測(cè)得g值會(huì)    （填“偏大”或“偏小”）．
（5）若測(cè)得的單擺的共振線如圖，由圖可知此單擺的擺長為    ．（g=10m/s2）
【答案】分析：（1）選材時(shí)，要盡量減小空氣阻力對(duì)單擺振動(dòng)的影響，同時(shí)要便于測(cè)量，提高精度．
（2）根據(jù)單擺周期公式變形得到重力加速度g的計(jì)算公式．
（3）為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)位置開始計(jì)時(shí)．
（4）根據(jù)T=分析周期測(cè)量值的變化，再分析誤差．
（5）由共振曲線讀出單擺的固有頻率，由頻率公式求出擺長．
解答：解：
（1）為了減小空氣阻力對(duì)單擺小球的影響，應(yīng)選用小鐵球．為了便于測(cè)量，防止擺長太短，周期太小，擺球振動(dòng)太快，使周期測(cè)量誤差較大，應(yīng)選用1m長細(xì)線．為了提高測(cè)量精度，選用毫米刻度尺測(cè)量擺長，用停表測(cè)量時(shí)間．故選CEHJ  
（2）由單擺周期公式T=2得，g=；
（3）小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，在相同距離誤差上引起的時(shí)間誤差最小，所以為了減小測(cè)量誤差，測(cè)量振動(dòng)時(shí)間，應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)位置開始計(jì)時(shí)．
（4）將擺動(dòng)31次當(dāng)作擺動(dòng)了30次進(jìn)行計(jì)算時(shí)，根據(jù)公式T=得知，測(cè)得的周期偏大，由g=得到的g偏�。�
（5）由單擺的共振線讀出，單擺的固有頻率為f=0.5Hz，由單擺頻率公式f=得到，L=
代入解得，L=1m．
故答案為：（1）CEHJ；（2）；（3）最低點(diǎn)；（4）偏��；（5）1m．
點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)單擺實(shí)驗(yàn)選材、測(cè)量、誤差分析等基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ睦斫�，關(guān)鍵從實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 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)擺長時(shí)，若正確測(cè)出懸線長L和擺球直徑d，則擺長為
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/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，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）
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（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．以擺線長作為擺長來計(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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