测量重力加速度的八种方法

一、利用平衡法测“g”分别用天平和弹簧秤测出某物体的质量m和重力G,则有g=Gm.二、利用单摆测“g ”当摆角小于5°时,单摆的周期公式为T=2πLg姨.只要测量摆长L,摆动次数n,摆动时间t,则有g=4π2n2Lt.若摆球质量分布不均匀,并且刻度尺的长度只有15cm,则不宜来直接测量摆长,可以采用改变摆长的方法.若第一次用的悬线长L1,第二次用的悬线长L2,用这把刻度尺量出两摆长之差为驻L(驻L<15cm),分别测出较长的摆的周期为T1,较短的摆的周期为T2,设小球重心位置到小球顶部的距离为r,根据单摆周期公式可知g=4π2L1-L2T12-T22=4π2驻LT12-T22.三…     

固有周期公式的推导及拓展

本文从两个不同的角度推导出了简谐运动的周期公式T=2πm/k。在研究小角度摆动的单摆时,首先证明了其为简谐运动,找出了比例系数k,推导出单摆的周期公式T=2πl/g。随后对其他情况下斜面上的单摆、处于向上加速系统中的单摆、向下加速系统中的单摆的周期进行了深入的探讨。     

7 用单摆测定重力加速度

[实验目的]1.利用单摆测定当地的重力加速度.2.巩固和加深对单摆周期公式的理解.[实验原理]单摆在偏角很小(小于5°)时的摆动,可以看成是简谐运动.其固有周期为T=2π(l/g)~(1/2),由此可得g=4π~2l/T~2.据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值.[实验器材]铁架台及铁夹;中心有小孔的金属小球;约1m的细线;秒表;刻度尺.[实验步骤]1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆.     

对一道力学竞赛题解答之管见

[原题 ]如图 1所示 ,有两个系统 ,每个都是由两个质量均为m的相同物体组成 ,两物体间用劲度系数为k的弹簧相连 ,两物体以大小相同的恒定速度v相向图 1运动 ,某时刻 ,将相互碰撞的两物体B、C间距为l,问经过多少时间后 ,这两物体间距又等于l,设碰撞是完全弹性的 .[原题解 ](摘自范小辉编《新编奥林匹克物理竞赛解题指导》一书 )两物体先作匀速直线运动 ,经t1=l2v时间后两物相互碰撞 ,因碰撞是完全弹性的 ,且两物等质量 ,故两物的速度交换 ,每根弹簧的中间点不动 ,每一物体都以回复力F =-2kx作简谐运动 ,其周期为T =2π m2k,又经t2 =12 T =π…     

设计性单摆实验三例

一、摆球质量分布不均匀时,设计实验测量g例1现有一根不可伸长的长细绳、秒表、30cm长的刻度尺以及一块质量约为几千克(质量分布不均匀)的摆球,请你设计一个测定重力加速度的实验,写出实验步骤,并推导出重力加速度的表达式(用测定的物理量来表示).解析用细线系住小球做成一个单摆(设摆长为L),悬挂起来,让摆角在小于5°的条件下振动n次(如30次),用秒表记下振动时间t1,算出周期T1,即T1=t1n;再使摆线增长ΔL,重复上述实验,记下n次全振动所需的时间t2,算出周期T2,即T2=t2n.∵T1=2πLg√,∴L=T12g4π2.∵T2=2πL+ΔL√g,∴L+ΔL=T22g4π2.…     

台湾省1985年高考物理科试题答案

第一部分:单一选择题 1、B 2、B 3、D 4、A 5、D6、D 7、C 8、A 9、C 10、C 第二部分:多重选择题 11、A、C 12、B、D 13、A、D14、A、B、C、E 15、C 第三部分:非选择题一、a、原理:利用单摆摆动时的周期T=2πl/g~(1/2)测量周期T可得摆长l,以摆长l测桌的长及宽而得面积测量:将较重砝码作为摆锤以整长细线作成单摆,使作小角度摆动测量周期T,而得摆长l=gT~4/4π~2以摆长l测量桌的长、宽而得面积。     

正釜T=2π(l/g)~(1/2)中的g与l的内涵——与唐红鹰老师商榷

贵刊2005年第10期刊登唐红鹰老师“切实理解T=2πl/g中的g与l的内涵”一文,笔者认为该文对“g”和“l”的理解欠妥,必须正釜。11.1理解推“导g”T与=“l2”π的内涵l/g如图1所示,摆球的质量为m,摆线的长为l,摆角θ≤5°,单摆的运动视为简谐运动,其振动表达式为:x=Acos(ωt+φ)。(1)对(1)式求二阶导数得ddxt22+ω2x=0,即a+ω2x=0。(2)摆球做简谐运动的回复力是重力沿切线方向的分力G1,即F=G1=-mgsinθ≈-mglx由牛顿第二定律得出单摆做简谐运动的加速度a=-lgx,即a+lgx=0。(3)将(3)式与(2)式比较可得出ω=g/l。周期T=2ωπ=2πl/g。1.2透析…     

单摆教学中的两个常见问题

1单摆周期与摆角真的无关吗?在计算单摆周期时,若摆幅θ_0较小,可采用一级近似sinθ≈θ,算出的周期为T0=2π2~(l/g),其中l为摆长.若θ_0不够小,就应取二级近似.本文试着导出单摆周期T与摆幅θ_0的关系.分析:不论摆幅多大,单摆摆动过程中机械能守恒,于是可从能量表达式求出角速     

1.正确运用相对速度(初二)

两艘潜水艇相距l,以相同的速度v沿一直线航行.后艇的水声定位器发出一声音信号到达前艇并被反射回来.声音在海水中传播的速度为v0,求后艇从发出声音信号至收到回声信号的时间.(2000年初中物理竞赛) 解设后艇发出声音信号到达前艇的时间为t1,声音由前艇反射回后艇经历的时间为t2.由题意得v0t1=l+vt1 ①, l=v0t2+vt2 ②由①式解得t1=l/v0-v ③由②式解得t2=l/v0+v ①     

队旗飘在党旗下

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关于单摆周期公式的一个错误认识

一、问题有一个利用单摆周期公式测重力加速度的题目常被作为设计性实验的例子 .下面给出该题目和解答 .题目　某单摆的摆球是一个极不规则的重物 ,你能否在仅有一块秒表和一根米尺的条件下 ,设计出一个简便易行的方法测量当地的重力加速度 g?写出主要实验步骤 ,并写出计算重力加速度 g的表达式 .解析　本题的难点是无法直接测出摆长——悬挂点到摆球重心的距离 .可采用二次测量法来克服这一困难 .当摆线长为 l1时 ,测出图 1摆动周期 T1,设摆线在物体上的连结点到物体重心的距离为 a,如图 1所示 ,则摆长为L=l1 a,由单摆周期公式 T=2 π Lg…     

小朋友呀快努力

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对竞赛中涉及的时差式超声波流速计原理的讨论

第27届全国中学生物理竞赛预赛第18题所描述的超声波测量方法用到的就是时差式超声波流速计,其原题为:超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速,再通过流速来确定流量的仪器.一种超声波流量计的原理示意如图1所示.在充满流动液体(管道横截面上各点流速相同)管道两侧外表面上P1和P2处(与管道轴线在同一平面内),各置一超声波脉冲发射器T1、T2和接收器R1、R2.位于P1处的超声波脉冲发射器T1向被测液体发射超声脉冲,当位于P2处的接收器R2接收到超声脉冲时,发射器T2立即向被测液体发射超声脉冲.如果知道了超声脉冲从P1传播到P2所经历的时间t1和超声脉冲从P2传播到P1所经历的时间t2,又知道了P1、P2两点的距离l以及l沿管道轴线的投影b,管道中液体的流速u便可求得.试求u.     

联合平稳随机过程导数的联合平稳性

目的 为了讨论联合平稳随机过程{X(t),t∈T}和{Y(t),t∈T}的导数{X(k)(t),t∈T}与{Y (1),t∈T}(0≤k,l≤n)的联合平稳性.方法 利用了平稳随机过程和联合平稳性的定义及数学归纳法.结果 分别证明了{X(t),t∈T})和{Y'(t),t∈T}、{X'(t),t∈T}和{Y(t),t∈T}的联合平稳性,在此基础上给出了它们的两个推论.结论 证明了随机过程与{X(k)(t)±Y(l)(t),t∈T,0≤k,l≤n)}的联合平稳性,得到了三个重要结论,为讨论联合平稳随机过程导数的其它相关性质提供了方便.     

单摆一类问题复习

理想的单摆,在摆角小于5°时,可看作简谐振动,其振动周期为T=2π(l/g)~(1/2)。当摆长一定时,“g”值的变化将使其周期相应改变。举例一组如下: (1)在地球表面上的单摆振动周期为T=2π(l/g)~(1/2)。 (2)在离地而高度为h处,单摆的振动周期为T=2π(?) (3)在匀加速上升或匀减速下降的升降机中,单摆的振动周期为T=2π(l/(g+a))~(1/2)。在匀加速下降或匀减速上升的升降机     

减小“用单摆测定重力加速度”实验误差的措施

学生在做“用单摆测定重力加速度”实验时,是根据单摆周期公式 T=2π(l/g)~(1/2)得 g=(4π~2l)/(T~2)测出摆长 l 和周期 T 后代入上式计算出 g 值.其实验误差的大小取决于测摆长和周期的误差的大小.本实验误差由式     

用图像法巧解一道物理竞赛题

原题.(第20届物理竞赛预赛第7题)图1中,A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板,加上周期为T的交流电压,在两板间产生交变的匀强电场.已知B板电势为0,A板电势UA随时间变化的规律如图2所示,其中UA的最大值为U0,最小值为一2U.在图1中,虚线MN表示与A、B板平行等距的一个较小的面,此面到A和B的距离皆为l.在此平面所在处,不断地产生电荷量为q、质量为m的带负电的微粒,各个时刻产生带电微粒的机会均等.这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动.设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动.且其电荷量同时消失,不影响A、B板的电压.已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好满足等式l2=3/16U0q/2m(T/2)2.若在交流电压变化的每个周期T内,平均产生320个上述微粒,试论证在t=0到t=T/2这段时间内产生的微粒中,有多少可到达A板(不计重力和微粒之间的相互作用).     

数学公式a2+b2〉2ab在物理解题中的应用

一、运动学问题例1甲、乙两汽车同时从甲地驶往乙地,甲在前一半时间和后一半时间的速度分别为V1和V2;乙在前一半路程和后一半路程的速度分别为V1和V2。则甲、乙两汽车,哪一辆先到达乙地?解设甲、乙两地距离为s,甲用时间为t1,乙用时间为t2,据题意得:     

用单摆测定重力加速度实验分析

这个实验要求我们通过测出单摆的摆长l和周期T,利用单摆周期公式T=2π((l/g)~(1/(l/g))求出当地的重力加速度g的数值。下面对此实验作简要分析,以做好实验。一、理解单摆和单摆周期公式是做好实验的前提     

在物理教学中外加力对单摆周期的影响分析

在摆角很小（小于5°）,忽略空气阻力对摆球运动影响的情况下,单摆的振动周期只与摆长（l）及摆球所处位置的重力加速度（g）有关,跟振幅（A）、摆球的质量（m）无关。单摆的周期公式为：T=2π√l/g,公式中的“l”应理解为等效摆长,它是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离;公式中的“g”应理解为等效重力加速度,实质上就是小球在平衡位置处的等效重力F产生的加速度g,即g=F/m。对于原来只在重力场中做单摆运动的小球来说,如果外加的力不改变小球做单摆运动的回复力大小和方向,那么周期公式中的g不改变,周期T不改变;如果外加的力改变小球做单摆运动的回复力大小和方向,那么周期公式中的g改变,从而使周期T改变。