Question

【題目】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：

（A）鐵架臺(tái)（B）長(zhǎng)約0.1m的尼龍絲線（C）長(zhǎng)約1m的尼龍絲線（D）直徑約1cm過(guò)圓心有一小孔的鋼球（E）直徑約1cm過(guò)圓心有一小孔的木球（F）鐵夾（G）秒表（H）天平（I）游標(biāo)卡尺

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選哪些器材_____．

A．（ACDFGI）B．（ABDFGI）C．（ACEFGI）D．（ACDFGHI）

（2）還應(yīng)補(bǔ)上的器材是_____．

（3）某同學(xué)的操作步驟為：

a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上；

b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)充好1；

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球；

d．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T＝t/n；

e．用公式g＝計(jì)算重力加速度．

（4）已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為，式中T0為擺角θ趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)．為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量有_____；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖象中的橫軸表示_____．圖線與縱軸交點(diǎn)為_____．

Answer 1

【答案】A 毫米刻度的米尺 測(cè)出不同的擺角θ，及所對(duì)應(yīng)的周期T′ T′

【解析】

（1）（2）在用單擺測(cè)定重力加速度為了提高精度，減小空氣阻力的影響，擺線要細(xì)而長(zhǎng)些，擺球選擇質(zhì)量大體積小的，拉離平衡位置的角度不能太大，測(cè)30﹣50次全振動(dòng)的時(shí)間，去求單擺的周期，才能根據(jù)單擺的周期公式T＝2π變形后求解重力加速度．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇器材．

（4）根據(jù)題意求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后分析答題．

（1）為了減小空氣阻力的影響，應(yīng)選擇質(zhì)量大體積小的擺球，擺球應(yīng)選D；擺線選擇較細(xì)且結(jié)實(shí)的線為便于測(cè)量周期和減小空氣阻力，細(xì)線長(zhǎng)短適當(dāng)，選約為1m的細(xì)線，擺線應(yīng)選C；計(jì)時(shí)工具應(yīng)盡量精確，選擇秒表G；應(yīng)用刻度尺測(cè)量擺線的長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球的直徑，此外還需要鐵架臺(tái)與鐵夾，需要的實(shí)驗(yàn)器材為：ACDFGI，故選A；

（2）測(cè)擺線的長(zhǎng)度需要用毫米刻度尺，故此外還需要毫米刻度尺．

（4）為了用圖象法驗(yàn)證 ，則要測(cè)出不同的擺角θ，以及所對(duì)應(yīng)的周期T′．實(shí)驗(yàn)中得到的線性圖線，根據(jù)得：，是一次函數(shù)關(guān)系．所以圖象中的橫軸表示T′，圖線與縱軸的交點(diǎn)為．