小明在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的左右最远位置,小明通过实验测得当地重力加速度为g=9.8m/s2 , 并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示,设图中单摆向右摆动为正方向,g≈π2 , 则下列选项正确的是( )
①用l表示单摆的摆长,用T表示单摆的周期,重力加速度g=.
②实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的(选填选项前的字母).
A.长约1m的细线
B.长约1m的橡皮绳
C.直径约1cm的均匀铁球
D.直径约10cm的均匀木球
③选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用图中所示的固定方式.
④将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是:(选填选项前的字母).
A.测出摆线长作为单摆的摆长.
B.把单摆从平衡位髓拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动.
C.在摆球经过平衡位赞时开始计时.
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用日寸间并作为单摆的周期.
⑤甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期,他根据测量数据画出了如图6所示的图象,但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量.
你认为横坐标所代表的物理量是(选填“l2”、“l”、“ ”)若图线斜率为k,则重力加速度g=(用k表示).
⑥乙同学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(选填选项前的序号).
A.开始摆动时振幅较小
B.开始计时时,过早按下秒表
C.测量周期时,误将摆球(n﹣1)次全振动的时间记为
n次全振动的时间.
⑦丙同学画出了单摆做简谐运动时的振动图象如图7所示,则摆线偏离竖直方向的雎大摆角的正弦值约为(结果保留一位有效数字).
测量小球直径时游标卡尺的读数(图1)为cm.
测量50次全振动秒表(图2)的读数为s.
某同学在处理数据的步骤中,以 为纵坐标,周期T为横坐标,做出如图3所示的图象,已知该图线的斜率为k=0.500,则重力加速度为m/s2(结果保留三位有效数字,π=3.14).
用游标为10分度的卡尺测量摆球的直径.某次测量的示数如图所示,读出小球直径d=mm;
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用;(用器材前的字母表示)
a.长度接近1m的细绳 b.长度为30cm左右的细绳 c.直径为1.8cm的塑料球
d.直径为1.8cm的铁球 e.最小刻度为1cm的米尺 f.最小刻度为1mm的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g=.(用所测物理量表示)
③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值.(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
①由图丙可知,该单摆的周期T=s;
②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2﹣L(周期平方﹣摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035.由此可以得出当地的重力加速度g=m/s2 . (取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
A.1m长的粗绳 B.1m长的细线
C.半径为1cm的小木球 D.半径为1cm的小铅球
E.时钟 F.秒表
G.最小刻度为mm的米尺H.最小刻度为cm的米尺
I.铁架台 J.天平和砝码
A.石块用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T= 得出周期
E.改变OM间尼龙线的长度,再做几次实验,记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得L和T的平均值作计算时使用的数据,代入公式g= 求出重力加速度g.
①你认为该同学在以上实验步骤中有重大错误的是哪些步骤
②该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
③你认为用何种方法可以解决摆长无法准确测量的困难而能准确的测量重力加速度(至少填出两种方法)Ⅰ;Ⅱ.