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用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示.长为l0的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m,直径为d的小球,在摆球运动最低点的左、右两侧分别
题目详情
用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示.长为l0的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m,直径为d的小球,在摆球运动最低点的左、右两侧分别正对放置一激光光源和一光敏电阻,细激光束与球心等高.光敏电阻与自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的图线如图乙所示.由此可知:
(1)该单摆的振动周期为______,用此装置测得的重力加速度表达式为g=
.
(2)若保持摆线长不变,换用直径为原来的2倍且材料相同的摆球再进行实验,则图乙中的△t将______(填“变大”、“不变”或“变小”);该单摆的周期将______(填“变大”、“不变”或“变小”).
(1)该单摆的振动周期为______,用此装置测得的重力加速度表达式为g=
π2(l0+
| ||
t02 |
π2(l0+
| ||
t02 |
(2)若保持摆线长不变,换用直径为原来的2倍且材料相同的摆球再进行实验,则图乙中的△t将______(填“变大”、“不变”或“变小”);该单摆的周期将______(填“变大”、“不变”或“变小”).
▼优质解答
答案和解析
(1)由于小球每一个周期内两次经过最低点,根据图象可以知道小球的周期是2t0.
根据单摆的周期公式T=2π
得:g=
=
.
所以此装置测得的重力加速度表达式为:g=
(2)若保持摆线长不变,换用直径为原来的2倍且材料相同的摆球再进行实验,摆球通过激光束的速度不变,所以摆球通过激光束的时间:△t′=
>
=△t变大.
单摆的摆长:l′=l0+
=l0+d>l0+
,单摆的摆长变大,所以单摆的周期将增大.
故答案为:(1)2t0;
;(2)变大;变大.
根据单摆的周期公式T=2π
|
4π2l |
T2 |
π2(l0+
| ||
t02 |
所以此装置测得的重力加速度表达式为:g=
π2(l0+
| ||
t02 |
(2)若保持摆线长不变,换用直径为原来的2倍且材料相同的摆球再进行实验,摆球通过激光束的速度不变,所以摆球通过激光束的时间:△t′=
2d |
v |
d |
v |
单摆的摆长:l′=l0+
2d |
2 |
d |
2 |
故答案为:(1)2t0;
π2(l0+
| ||
t02 |
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