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用单摆测定重力加速度的实验中

①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d=_____mm。
②接着测量了摆线的长度,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g=_____。(用题目所给物理量表示)
③某小组改变摆线长度,测得了多组数据。在进行数据处理时,甲同学把摆线长作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出周期的平方()与摆线长的图象后求出斜率,然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲_____,乙_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

①10.10 ② ③偏小,无影响

解析试题分析:①游标卡尺的读数为10mm+2×0.05mm=10.10mm;②根据F-t图线可知单摆的振动周期为4t0,根据单摆的周期公式有,解得g=;③由g=可知,若甲同学把摆线长作为摆长,从而忽略了摆球的半径,所以利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值,则求得的重力加速度值偏小;而乙同学作出周期的平方()与摆线长的图象后求出斜率,根据即使丢掉了摆球的半径,对直线的斜率也无影响,所以对测得的重力加速度没影响。
考点:单摆测重力加速度。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)利用如图所示的气垫导轨实验装置来研究匀变速直线运动.做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为;用毫米刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=__        ___(用表示)

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(8分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、导线、开关。回答下列问题:

⑴为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有      (填入正确选项前的字母);
A.秒表         B.刻度尺         C.0~6V的交流电源         D.0~6V的直流电源
⑵实验中误差产生的原因有                                                                
                                                                            (写出两个原因);
⑶若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,重物质量为mkg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中O为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,由图中数据可知重物由O点运动到B点重力势能减少量ΔEp     J,动能增量ΔEk     J,得出的结论是                。(计算结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力)。已知重力加速度为g,不计滑轮的重力。某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点O的倾斜直线,其中纵轴为铝箱的加速度大小,横轴应为__________(用所给字母表示);当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线_______________(填选项前的字母)

A.偏向纵轴 B.偏向横轴
C.仍保持原方向不变 D.斜率逐渐减小

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下图中游标卡尺读数为_________mm. 螺旋测微器读数为       mm

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在用“油膜法粗测分子直径”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A,又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为X.
①用以上字母表示油酸分子的大小d=____________。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X =_______。

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(8分)如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子,沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括小车、盒子及盒内沙子质量)记为M。

(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度则从打下的纸带上计算得出。多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变。以合外力F为横轴,以加速度为纵轴,画出a—F图象,图象是一条过原点的直线。
①a—F图线斜率的物理意义是                               
②你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理?答:________。(填“合理”或”不合理”);
③本次实验中,是否应该满足材M >>m这样的条件?答:__________ (填“是”或“否”);
理由是_____________________________________________。
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系。本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时,以加速度为纵轴,应该以____________的倒数为横轴。

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(6分)(1)某同学利用下图所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示。打点
计时器电源的频率为50Hz。

①计数点5对应的速度大小为         m/s。(保留两位有效数字)。
②物块减速运动过程中加速度的大小为=    m/s2,(保留两位有效数字)。若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值         (填“偏大”或“偏小”)。

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(6分).为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999W),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为,记录电流值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流示数为,记录电流值。由此可得被测电阻的阻值为______W。

经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:
断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为_________,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx=__________。

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