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如图1所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为______mm.学过单摆的周期公式以后,有的同学对钟摆产生了兴趣,他们先研究用厚度

题文

(1)如图1所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为______mm.

魔方格

(2)学过单摆的周期公式以后,有的同学对钟摆产生了兴趣,他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图2所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L2.
为了研究以上猜想是否正确,他们进行了下面的实验探索:T0=2πL2g,
①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______的(选填“正确”或“错误”).
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm255080100120150周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01由上表可知,复摆的等效摆长______L2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
③为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图3.请在坐标上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出L等L/2=______(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长,T=2πL等g).

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)螺旋测微器的读数为0.5mm+0.01×40.0=0.900mm,游标卡尺的读数为33mm+0.05×2mm=33.10mm.
(2)①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.知复摆的周期与质量无关.所以甲同学的猜想是错误的.
②因为周期的测量值大于周期的计算值,根据公式知,复摆的等效摆长大于L2.
③用描点作图法作出T-To图线如图所示,由数学知识求得:图线的斜率k=TT0=1.16,则由T=2πL等g,T0=2πL2g得,L等L2=1.16.

魔方格

故答案为:(1)0.900     33.10          
(2)①错误       
②大于        
③作图,如图所示,1.16

解析

L2

考点

据考高分专家说,试题“(1)如图1所示,螺旋测微器的读数为__.....”主要考查你对 [实验:用单摆测定重力加速度 ]考点的理解。

实验:用单摆测定重力加速度

用单摆测定重力加速度:

实验原理:
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π,由此可得g=。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材:
铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表。
实验步骤:
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆;
2、将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂;
3、测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r;
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T;
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。
注意事项:
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。

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