1.
某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。
具体步骤如下:
①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘内放入一个砝码,如图(a)所示。
![](//tikupic.21cnjy.com/2024/06/19/01/f1/01f18abb82395aef7cd1042cc7b8556d_330x248.png)
②用米尺测量平衡时弹簧的长度l,并安装光电门。
③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。
④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。
⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。
该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期
, 其中k为弹簧的劲度系数,M为振子的质量。
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(1)
由步骤④,可知振动周期
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3ET%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
。
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(2)
设弹簧的原长为
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3El%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E0%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3C%2Fmath%3E)
, 则l与g、
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3El%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E0%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3C%2Fmath%3E)
、T的关系式为
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3El%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
。
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(3)
由实验数据作出的
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3El%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%E2%88%92%3C%2Fmo%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3ET%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E2%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E)
图线如图(b)所示,可得
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3Eg%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3Em%3C%2Fmtext%3E%3Cmtext%3E%2F%3C%2Fmtext%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3Es%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E2%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E)
(保留三位有效数字,
![](//math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E%CF%80%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E)
取9.87)。
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(4)
本实验的误差来源包括____。
A . 空气阻力
B . 弹簧质量不为零
C . 光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置
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