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某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后,为了进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆.通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2πIc+mr2mgr,式中IC为由该摆决定

题目详情
某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后,为了进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆.通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2π
Ic+mr2
mgr
,式中IC为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加速度,r为转轴到中心C的距离.如图(a),实验时杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量m=0.50kg.
r/m0.450.400.350.300.250.20
T/s2.112.142.202.302.432.64

(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示______
(2)Ic的国际单位为______,由拟合直线得带Ic的值为______(保留到小数点后二位)
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值______(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)
▼优质解答
答案和解析
(1)由T=2π
Ic+mr2
mgr
可知,整理得:T2r=
1
g
r2+
2
mg
IC,因此横坐标为r2,纵坐标即为T2r;
(2)(2)根据T2r=
2r2
g
+
2
mg
IC,可知,
2
mg
Ic与
2r2
g
的单位是相同的,因此IC的单位即为kg•m2
图象的斜率k=
2
g

由图可知k=
1.95−1.25
0.19
=3.68;解得:g=
2
k
(g=10.7m/s2);
由图可知
2
mg
IC=1.25,则IC=0.17.
(3)根据上式可知,质量的测量值偏大,不影响重力加速度的测量值,即为不变;
故答案为:(1)T2r;(2)kg•m2;0.17; (3)不变.
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