探究杆线摆。如图双线摆（如图）也是一种单摆，它的优点是可以把摆球的运动轨迹约束在一个确定的平面上。现把双线摆的其中一根悬线，换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”，如图所示。杆线摆可以绕着悬挂轴OO'来回摆动，杆与悬挂轴OO'垂直，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。某实验小组为探究在相同摆长下、摆角很小时，“杆线摆”的周期T跟等效重力加速度的关系，设计了如下实验：
（1）测量斜面倾斜角θ。如图，铁架台上装一重垂线。在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，则此时摆杆是水平的。把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，绕立柱摆动的钢球实际上是在一倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为β，则该倾斜平面与水平面的夹角θ=90°-β90°-β。
（2）测量周期T。让杆线摆做小偏角下的振动，用停表测量完成20次全振动所用的时间t1则周期T=t20。同样的操作进行三次，取平均值作为该周期的测量值。
（3）记录数据。改变铁架台的倾斜程度，测出不同倾斜程度下斜面倾斜角θ的值以及该倾角下杆线摆的周期T，把各组θ和T的值填在实验数据表格中。取g=9.8m/s2，计算a=gsinθ的值作为表格中的一列，再计算1gsinθ的值，得到表格中的另一列，如表所示：
t
20
1
gsinθ
| 次数 | 斜面倾角θ（°） | 周期T/s | 等效重力加速度a=gsinθ/（m•s-2） | 1 g sinθ m - 1 2 |
| 1 | 11.0 | 2.52 | 1.87 | 0.731 |
| 2 | 14.5 | 2.11 | 2.45 | 0.639 |
| 3 | 19.0 | 1.83 | 3.19 | 0.560 |
| 4 | 22.5 | 1.73 | 3.75 | 0.516 |
| 5 | 25.5 | 1.62 | 4.22 | 0.487 |
| 6 | 29.0 | 1.50 | 4.75 | 0.459 |
1
gsinθ
1
gsinθ
（5）得出结论。根据该图线可知：
见解析
见解析
。【考点】用单摆测定重力加速度．
【答案】90°-β；；见解析
1
gsinθ
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/26 0:0:1组卷：58引用：2难度：0.5
相似题
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1．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为Δt；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l,再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示。
回答下列问题：
（1）从甲图可知，摆球的直径为D=mm；
（2）该单摆的周期为 ；
（3）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-L图像是图乙中的 （选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=；由此得到的g值会 。（选填“偏小”“不变”“偏大”）发布：2024/12/29 14:30:1组卷：224引用：4难度：0.6 -
2．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，
（1）用秒表测时间时为尽量减少误差，应从摆球通过 （选填“最高点”或“最低点”）时开始计时。
（2）某同学在正确操作和测量的情况下，测得周期为T1，得出重力加速度值比当地重力加速度值小，排除了其它因素后发现，是所用摆球的重心不在球心所致，则可以判断重心应该是在球心的 （选填“上方”或“下方”）。于是他将摆线长减小ΔL，测得单摆振动周期为T2，由此可得到比较准确的重力加速度表达式是 。
（3）为了更准确测量，他测出多组摆长L和振动周期T，得出如图所示图象，则图象的纵轴表示 ；由图象求出的重力加速度g=m/s2．（小数点后保留两位）发布：2024/12/29 15:0:2组卷：127引用：5难度：0.6 -
3．小明利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度。
（1）下列有关说法正确的是 。（填字母）
A．摆线要选择适当细些、长些，弹性小些的细线
B．质量大、体积小的摆球可以减小空气阻力带来的影响
C．单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球最低点的距离
D．为减小测量周期的误差，摆球全振动的次数越多越好
（2）用游标卡尺测量摆球直径如图乙所示，则摆球的直径为 cm。
（3）通过改变摆长，测出多组摆长l和周期T的数据，作出T2-l图线如图丙所示，则由图中数据计算重力加速度g的表达式为 （用l1、l2、T1、T2表示）；用此方法计算重力加速度时，图线不过坐标原点对结果是否有影响？。（填“有”或“没有”）发布：2024/12/20 9:0:2组卷：48引用：4难度：0.4
