Question

（2009?上海模擬）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度．�?shí)驗(yàn)步驟如下：
A．按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．用三角尺測(cè)量小球的直徑 d；
C．用米尺測(cè)量懸線的長(zhǎng)度 l；
D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng)．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)一次，依次計(jì)數(shù)1、2、3…．當(dāng)數(shù)到20時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為 t；
E．多次改變懸線長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)每個(gè)懸線長(zhǎng)度，都重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D；
F．計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的 t²；
G．以 t² 為縱坐標(biāo)、l 為橫坐標(biāo)，作出 t²-l 圖象．
（1）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出 t²-l圖象如圖2所示．根據(jù)圖象擬合得到方程為：t²=404.0l+3.5（s²）．由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=

9.76

m/s²．（取π²=9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（2）圖象沒(méi)有過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是

D

（A） 不應(yīng)在小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)
（B） 開(kāi)始計(jì)時(shí)后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球全振動(dòng)的次數(shù)
（C） 不應(yīng)作 t²-l 圖象，而應(yīng)作 t-l 圖象
（D） 不應(yīng)作 t²-l 圖象，而應(yīng)作 t²-（l+

1

2

d）圖象．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)單擺周期公式求出t²-l函數(shù)關(guān)系式，然后求出重力加速度．
（2）單擺擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)度與擺球半徑之和，以擺線長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，則擺長(zhǎng)偏�。�

解答：解：（1）由題意知，單擺的周期T=

t

n 2

=

t

10

由單擺周期公式T=2π

L g

可得：t²=

400π2

g

l

由圖象得到的方程為：t²=404.0l+3.5，
則

400π2

g

=404.0，
g=

400π2

404

≈9.76m/s²；
③單擺擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)度與擺球半徑之和，把擺線長(zhǎng)度作為單擺擺長(zhǎng)，
擺長(zhǎng)小于實(shí)際擺長(zhǎng)，t²-l圖象不過(guò)原點(diǎn)，在縱軸上截距不為零，故D正確，故選D；
故答案為：9.76； D

點(diǎn)評(píng)：理解用單擺測(cè)定重力加速度的原理及實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．