某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
(1)用游标卡尺测量摆球直径d。当 并拢时,游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示,则摆球的直径d为________mm。
(2)用摆线和摆球组成单摆,如图乙所示。当摆线长度l=990.1mm时,记录并分析单摆的振动视频,得到单摆的振动周期T=2.00 s,由此算得重力加速度g为_____ (保留3位有效数字)。
(3)改变摆线长度l,记录并分析单摆的振动视频,得到相应的振动周期。他们发现,分别用l和 作为摆长,这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小 随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知,该实验中,随着摆线长度l的增加, 的变化特点是____________,原因是____________。
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)、开口竖直向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2 - l图象,则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。
(1)下列工具中,本实验所需的测量工具有_________
A.时钟 | B.秒表 | C.天平 | D.毫米刻度尺 |
(2)如果实验中所得到的T2 - l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的________。
(3)由图象可知,小筒的深度h = _______cm;当地重力加速度g = _____m/s2(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)。
两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:
甲同学采用如图所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明。
用如图a所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验
(1)下列物理量需要测量的是___ _______、通过计算得到的是______ _______(填写代号)
A.重锤质量 |
B.重力加速度 |
C.重锤下落的高度 |
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度 |
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用图示装置的实验方案,他想用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力,为了减少这种做法带来的实验误差,他使长木板左端抬起—个合适的角度,平衡摩擦力.你认为在实验中还应满足____ ________条件,下图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图所示,则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)___ __________;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除了要测量砂和小砂桶的总重力、测量小车的位移、速度外,还要测出的物理量有____ __________
在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
(1)下列给出的材料中应选择作为摆球与摆线,组成单摆。
A.木球 B.铁球C.柔软不易伸长的丝线D.粗棉线
(2)在测定单摆摆长时,下列的各项操作正确的是
A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线悬点到摆球球心之间距离
B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加上摆球直径
C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径
D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球的半径
(3)实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大,可能的原因是
A.摆球的质量偏大
B.单摆振动的振幅偏小
C.计算摆长时加上了摆球的直径
D.将实际振动次数n次误记成(n+1)次
(4)实验中测量得小球的直径的示数如左图所示,图中游标尺上有50个等分刻度,则小球的直径d为mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如右图所示,由图可读出时间为s。