實(shí)驗(yàn)九用單擺測(cè)量重力加速度的大小

實(shí)驗(yàn)九用單擺測(cè)量重力加速度的大小1.(2024·廣東珠海高三月考)在“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行如下步驟：甲乙圖1(1)用游標(biāo)為10分度(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.1mm)的卡尺測(cè)量小球的直徑。某次測(cè)量的示數(shù)如圖1甲所示，讀出小球直徑d的值為_(kāi)_______mm。(2)把擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒表測(cè)出單擺做n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，秒表讀數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______s。(3)如果測(cè)得的g值偏大，可能的原因是________。A.先將單擺放在水平桌面上測(cè)出擺長(zhǎng)L，后把單擺懸掛起來(lái)B.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.擺球不在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，成為圓錐擺運(yùn)動(dòng)D.測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表并數(shù)“1”，數(shù)到擺球第40次通過(guò)平衡位置時(shí)按下秒表，讀出時(shí)間t，得周期T＝eq\f(t,20)2.某同學(xué)在學(xué)習(xí)完單擺的相關(guān)知識(shí)后，想要在家利用手邊的物品測(cè)量本地的重力加速度。用不規(guī)則的鑰匙扣代替小球做成簡(jiǎn)易單擺裝置，上的計(jì)時(shí)功能代替秒表，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：圖2(1)用家中軟尺測(cè)得懸掛點(diǎn)O到鑰匙扣連接處M的長(zhǎng)度為l。(2)拉開(kāi)較小角度后將鑰匙扣由靜止釋放，并在鑰匙扣第1次通過(guò)最低點(diǎn)按下計(jì)時(shí)“開(kāi)始”按鈕，第N次通過(guò)最低點(diǎn)停止計(jì)時(shí)，記錄上的時(shí)間為t，則單擺的周期T為_(kāi)___________。(3)若該同學(xué)改變細(xì)線長(zhǎng)度后只做兩次實(shí)驗(yàn)，得到兩組長(zhǎng)度和周期的數(shù)據(jù)：l1、T1；l2、T2，利用數(shù)據(jù)測(cè)得重力加速度為_(kāi)___________。(4)若該同學(xué)多次改變細(xì)線長(zhǎng)度得到多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出T2－l圖像，得到的圖像可能是________。(5)鑰匙扣的形狀不規(guī)則，對(duì)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度________(填“有”或者“無(wú)”)影響。3.(1)在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑的操作如圖3甲、乙所示。測(cè)量方法正確的是________(選填“甲”或“乙”)。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖丙所示。光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化圖像如圖丁所示，則該單擺的振動(dòng)周期為_(kāi)_______。若保持懸點(diǎn)到擺球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用直徑是原擺球直徑2倍的另一擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該單擺的周期將________(選填“變大”“不變”或“變小”)，圖丁中的Δt將________(選填“變大”“不變”或“變小”)。圖34.(2024·安徽池州高三質(zhì)檢)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)谧x到惠更斯用單擺測(cè)出巴黎的重力加速度后，設(shè)計(jì)用圖示的裝置(如圖4甲)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。圖4(1)若測(cè)得：?jiǎn)螖[的擺線長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，擺球直徑為D，單擺的周期為T(mén)，則重力加速度g＝________(用L0、T、D表示)。(2)某次實(shí)驗(yàn)中，力傳感器記錄了繩子上的拉力大小F隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，則單擺運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)＝________s。(3)在完成圖乙的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量后，用天平測(cè)得小球質(zhì)量m＝98.8g，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(保留3位有效數(shù)字)。5.(2023·湖南卷，11)某同學(xué)探究彈簧振子振動(dòng)周期與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺(tái)上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個(gè)小磁鐵，其正下方放置智能，中的磁傳感器可以采集磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖5(1)測(cè)出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)量m；(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)的磁傳感器軟件，此時(shí)磁傳感器記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期等于彈簧振子振動(dòng)周期；(3)某次采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化的圖像如圖6所示，從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期T＝________(用“t0”表示)；圖6(4)改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是________(填“線性的”或“非線性的”)；m/kg10T/sT/sT2/s20.0152.430.2430.0590.0253.140.3140.0990.0353.720.3720.1380.0454.220.4220.1780.0554.660.4660.217(6)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動(dòng)周期的表達(dá)式可能是________(填正確答案標(biāo)號(hào))；A.2πeq\r(\f(m,k)) B.2πeq\r(\f(k,m))C.2πeq\r(mk) D.2πkeq\r(m)(7)除偶然誤差外，寫(xiě)出一條本實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的原因：__________________________________