Question

【題目】在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：

(1)測量單擺的周期時，應(yīng)選擇何時作為計(jì)時開始與終止的位置更好些__________?

A.小球到達(dá)最高點(diǎn)時

B.小球經(jīng)過平衡位置時

C.小球經(jīng)過任意位置時

(2)擺球直徑用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，主尺和游標(biāo)刻度如圖所示，則擺球的直徑是_________mm；

(3)在測量過程中，由于操作失誤，使得小球沒有做單擺運(yùn)動，而形成了一個圓錐擺（擺球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動）。則測得的周期偏_________（填：“大”、“小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】B 9.3 小

【解析】

(1)[1]．用秒表測量時間時，要從擺球過平衡位置時開始計(jì)時，因?yàn)榇颂幩俣却�、小球在此位置停留時間短，計(jì)時誤差小，而最高點(diǎn)速度小、計(jì)時誤差大，故B正確、AC錯誤。
(2)[2]．游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺0刻度線對應(yīng)主尺的9mm處，游標(biāo)尺的第3格對齊，則示數(shù)為9mm+3×0.1mm=9.3mm；
(3)[3]．小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，如圖所示；

向心力大小為

Fn=mgtanθ

小球做圓周運(yùn)動的半徑為

r=Lsinθ

則由牛頓第二定律得

解得

而單擺的周期公式為，可見在測量過程中，由于操作失誤，使得小球沒有做單擺運(yùn)動，而形成了一個圓錐擺（擺球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動），則測得的周期偏小。