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某學校的物理實驗興趣小組利用單擺和一個深度未知的小筒設計了如下實驗來測量當地的重力加速度及小筒深度。將組裝好的單擺豎直懸掛于開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，用毫米刻度尺測出筒外懸線的長度l，然后將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不能碰到筒壁，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T2為縱軸．l為橫軸作出函數關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當地的重力加速度g。
    
（1）在這個實驗中，應該選用下列哪些材料組成單擺（    ）
A．長約1米的細線
B．長約1米的細鐵絲
C．長約1米的橡皮條
D．長約0.2米的細絲線
E.直徑約為5厘米的鋼球
F.直徑約為5厘米的泡沫塑料球
G.直徑約為1厘米的鋼球
H.直徑約為1厘米的塑料球
（2）如果實驗中所得到的T2—l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的_____；
（3）由圖象可知，小筒的深度h ＝ ________m；當地g ＝ _____________m / s2。(g值保留3位有效數字)
（4）請你幫助該實驗小組分析一下，g值偏小的主要原因是_______________________。
（1）AG           (2)a           (3)0.3m    9.62或9.76
（4）l的測量應該是筒外懸線到小球中心的距離

試題分析：（1）在選擇擺線時要選擇細、輕、無彈性的細線，長度大約1m左右（2）在實驗過程中擺長應該為擺線的長度與小球半徑之和，由單擺運動的周期公式，可知當l=0時周期不為零，圖像為a圖（3）由（2）的分析可以確定，筒的深度為0．30m，a圖象的斜率為，所以當地的重力加速度為9．86m/s2．
（4）實驗過程中擺線的真是擺長為筒外懸線到小球中心的距離，所以實驗中的擺長偏大，所測量出來的重力加速度偏小
點評：本題實驗對擺線和小球的要求一定要牢記，對單擺運動的周期公式要理解并記憶，乙圖中三條直線產生的原因都要能夠做出判斷，能夠應用數學方法回答一些問題，所以本實驗考查知識點較多，掌握起來覺得會非常零散，難度中等
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（11分）研究物體運動的加速度與物體所受力的關系的實驗裝置如圖甲所示，實驗的步驟如下：
①  把一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，使定滑輪伸出桌面。
②  把打點計時器固定在長木板沒有定滑輪的一端，并把打點計時器連接到電源上。
③  把小車放在長木板上并靠近打點計時器的地方，把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點計時器。
④  細線的一端固定在小車上并跨過定滑輪，另一端懸掛一砝碼盤，調整滑輪的高度使滑輪和小車間的細線與長木板平行。
⑤  接通打點計時器電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一列小點。
⑥  改變砝碼盤中砝碼的質量，更換紙帶，重復上面步驟。
⑦  根據紙帶上打的點算出每次實驗時小車的加速度，把每次實驗時砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應的紙帶上。
⑧  以小車的加速度a為縱坐標，細線的拉力F（砝碼和砝碼盤的總重力）為橫坐標，建立坐標系，畫出a—F圖象得出加速度與力的關系。
（1）上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是_________________________。
（2）某同學畫出的a—F圖象如圖乙所示，圖線不是直線的可能原因是__________________。
（3）另一位同學將本實驗做了改動：每次實驗時將小車上的砝碼拿下放到砝碼盤上，其他操作都與上面一樣。那么他畫出的a—F圖象________（填“是”或“不是”）一條過坐標原點的直線，原因是_________________________________________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（3分）某同學在研究小車運動實驗中,獲得一條點跡清楚的紙帶,已知打點計時器每隔0.02秒打一個計時點,該同學選擇ABCDEF六個計數點,對計數點進行測量的結果記錄在圖中, 單位是cm。(1)試計算在打下B時小車的瞬時速度=_   ___ m/s；CE間的平均速度=__   ___m/s ；  (2)計算小車的加速度=________m/s2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

電磁打點計時器通常的工作電壓為      ，電火花打點計時器通常的工作電壓為        。我們日常生活所用的交流電頻率是50Hz，如果用它做電源，打點計時器每隔       s打一個點。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用接在50 Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，分別標上計數點0、1、2、3、4……，相鄰計數點之間還有四個點未畫出，量得0與1兩點間的距離x1＝4.00cm，1與2兩點間的距離x2＝6.00cm，2與3兩點間的距離x3=8.00cm．則打下測量點2時小車的速度大小為______  m/s，打下0點時小車的速度大小為       m/s，小車的加速度大小為________  m/s2．（保留兩位有效數字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學利用打點計時器打出如圖所示的一段紙帶，測得相鄰計數點之間的距離在紙帶上已標出，已知交流電頻率為50Hz，則紙帶的運動是      ，判斷依據是                   。打紙帶上“2”點時的瞬時速度是            ，紙帶運動的加速度是                ，打紙帶上“4”點時的瞬時速度是             。（結果保留三位有效數字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（5分）在探究彈力和彈簧伸長的關系實驗中，得到某彈簧的伸長量x與彈力f之間的關系圖象，下列說法中正確的是（    ）
       
A．彈簧的勁度系數為30.0N／m
B．彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力大小與彈簧伸長（或縮短）的長度成正比
C．由圖象可知彈簧原長為5.0cm
D．當彈簧伸長2.5cm時，彈簧彈力為0.75N

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（14分）（1）一位同學在“用打點計時器測量自由落體的加速度”實驗中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、電火花打點計時器及墨粉紙盤、低壓直流電源、天平、重錘、導線、開關、紙帶若干．
其中不必要的器材是                                  ；
缺少的器材是                                        ．
（2）（單選）某同學在用電磁打點計時器做探究勻變速直線運動規(guī)律的實驗時，使用電火花打點計時器時，下列做法正確的是（    ）
A．應使用4—6V直流電
B．使用時應當先釋放小車，再接通電源
C．也可以用干電池作為打點計時器的電源
D．每打完一條紙帶要及時切斷打點計時器的電源
（3）某同學在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個點取一個計數點，即相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計數點都記為0、1、2、3、4、5……，如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的.

①在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是         
②打A紙帶時，物體的加速度大小是         m/s2
③打點記時器打1號計數點時小車的速度為         m/s（該空計算結果保留兩位有效數字）.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某實驗小組在“實驗探究：探究物體碰撞時動量變化規(guī)律”的實驗中，采用如圖2(a）所示裝置，通過半徑相同的、兩球的碰撞來進行探究。圖中是斜槽，為水平槽。實驗時先使球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把球放在水平槽上靠近末端的地方，讓球仍從位置自靜止開始滾下，和球碰撞后，、球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖中的點是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點。球落點痕跡如圖2(b)所示，其中米尺水平放置，且平行于、、所在平面，米尺的零點與點對齊。

（1）要求和的關系：         ，碰撞后球的水平射程應取為       cm。
（2）在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是                （填選項號）
A．水平槽上未放球時，測量球落點位置到點的距離；
B．球與球碰撞后，測量、球落點位置到點的距離；
C．測量球或球的直徑；
D．測量球或球的質量（或兩球質量之比）；
E．測量點相對水平槽面的高度。

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