单摆实验探究题
1、在“用单摆测定重力加速度的实验”中
①用游标卡尺测量摆球直径的情况如下图所示，读出摆球直径 cm 。
②测单摆周期时，当摆球经过____________时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为______________。
③若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2―L图象如图，则此图线的斜率的物理意义是
A B C D
2、使用下面装置测重力加速度g的值.
（1）实验操作步骤如下：
（a）用天平称量重物的质量m；（b）按图示安装仪器；（c）松开铁夹，使重物带动纸带下落；
（d）按下电火花计时器的电源开关，使其开始工作；（e）测量纸带点迹，求出重力加速度g的值.
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列是 .
（2）图中所示是按正确顺序操作打出的一条纸带，
图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是从O点开始每隔一个计时点而取的计数点. 测出OF间的距离为h=21.90cm，EG间的距离为s=16.50cm. 已知电火花计时器的打点频率f=50Hz. 有下列三种方法求重力加速度的值，分别是：
①由于，其中，因此，
②由于
因此
③由于
以上三种方法中哪种更合适？并指出其他方法不合理的原因.
（3）如果当地的重力加速度值已知，g=9.80m/s2，则利用本装置可以验证机械能守恒定律. 利用本题第（2）问的数据，并且重物的质量为1kg，可以求出从开始运动到打下F点的过程中重力势能的减少量
= J，动能增加量= J（以上两空均要求保留三位有效数字）. 3、在“用单摆测定重力加速度的实验中”，下列说法正确的是
A．测周期时，测得完成n次全振动所用时间为t，则周期为t/n
B．在摆球经过平衡位置时开始计时，可减小总时间的测量误差
C．如果实验中使摆角更大些，能记录更多摆动次数，可减小重力加速度的测量误差
D．若计算摆长等于摆线长加摆球的直径，则重力加速度的测量值偏大
4、有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成．两个单摆摆动平面前后相互平行．
（1）现测得两单摆完成 50次全振动的时间分别为 50．0 S和 49．0 S，则两单摆的周期差AT
＝ s；
（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差Δt＝0.165s，则在短摆释
放 s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向（填方向）通过（填位置）；（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是。
5、在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5O，完成次全振动的时间为，用毫米刻度尺测得的摆线长为，用螺旋测微器测得摆球的直径为。
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式____________。
②从图中可知，摆球的直径的读数为_______。
③实验中有个同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的______。
A.悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B.单摆所用的摆球质量太大
C.把次全振动的时间误作为(n+1)次全振动的时间
D.以摆线长作为摆长来计算
6、某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。
他设计的实验步骤是：
A．将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=t/30得出周期。
（1）该同学以上实验步骤中有错误的是_______________。
（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________ (偏大或偏小)。
（3）如果该同学改正了错误，改变OM间尼龙线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度、和周期、，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是。
7、（1）在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组摆长和周期的对应数据，并根据实验数据作出了的图象。
如右图所示。
①从图象看出该同学在摆长的测量中出现了错误，这个错误是：
_______________________
②虽然实验中出现了上述错误，但根据该图象，仍可以准确测出重力加速度的值，
则该测量值为m/s2。
(结果保留2位有效数字）
参考答案
1、（1）2.06 cm；（2）平衡位置， 2t/（N－1） s；（3） C
2、（1）b、d、c、e（2）第三种方法更合理，第一、二种方法分别只应用了一部分数据，偶然误差较大。
（3）
2.15 2. 13
3、ABD
4、1）0.02s （2）8.085s 左最低点（或平衡位置（3）同时加大两摆的摆长
5、①、②、③C
6、BCD，偏小，
7、
7、①没有加上摆球的半径② 9.9。