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高中三年级物理

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    某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图所示。

    (1)该单摆的周期是T=_________s。
    (2)测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是          
    A.振幅偏小
    B.开始计时误记为n=1
    C.将摆线加上球直径当成了摆长
    D.在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度
    (3)“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床。假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床,如图所示,矿床的密度为nρ(n>1,ρ为地球的平均密度),万有引力常量为G。由于矿床的存在,某同学在地球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g,明显大于该区域正常情况下地球表面的重力加速度理论值g0。则根据上述数据可以推断出此矿床球心离A的距离r为___________。(请用题中已知的字母表示)。

    本题信息:2012年上海模拟题物理实验题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示...” 主要考查您对

实验:用单摆测定重力加速度

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  • 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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