=2π,T2=2π,两式联立消去L,得g=.
对应演练·迁移运用
1.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为__0.97(0.96、0.98均可)__cm.
(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是!!! C ###.
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
解析 (1)游标卡尺读数为(0.9 cm+7×0.1 mm)=0.97 cm.
(2)单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过10°,并从平衡位置开始计时,故选项A错误.若第一次过平衡位置记为"0",则周期T=,若第一次过平衡位置记为"1",则周期T=,选项B错误.由T=2π得g=,其中l为摆长,即悬线长加摆球半径,若为悬线长加摆球直径,由公式知g偏大,故选项C正确.为了能将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差,应选密度较大、体积较小的摆球,故选项D错误.
2.下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据:
摆长l/m 0.5 0.6 0.8 1.1 周期T2/s2 2.0 2.4 3.2 4.4 (1)利用上述数据,在图的坐标系中描绘出lT2图象.
(2)利用图象,取T2=4.2 s2时,l=__1.05__m,重力加速度g=__9.86__m/s2.(结果保留三位有效数字)
解析 由T=2π得l=T2,所以图象是过原点且斜率为的一条直线.
(1)l-T2图象如图所示.