Question

某同學(xué)用單擺測(cè)重力加速度，

①他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示，這樣做的目的是_______（填字母代號(hào)）

A.保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變

B.可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確

C.需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)

D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=_________m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑D=________m，再測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間t=_________s，則單擺擺長(zhǎng)l=_________m，重力加速度g=__________m/s²。

 

③如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是_______（填寫代號(hào)）。

A.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑

B.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了

C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過早按下

D.實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記為40次

④下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________（填字母代號(hào)）。

 

 

Answer 1

【答案】

①AC   ②0.8840，0.0120，75.2，0.8780，9.78～9.82。    ③BC   ④A

【解析】

試題分析：①那樣做的目的就是為了便于調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)，把擺線夾得更緊一些，使擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變。因此A、C正確。

②刻度尺的讀數(shù)是0.8840 m；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是0.0120 m；四十次全振動(dòng)的時(shí)間為75.2 s；則單擺的擺長(zhǎng)為=0.8780 m；重力加速度根據(jù)單擺的周期公式有，代入數(shù)據(jù)解得g，在9.78～9.82 m/s²范圍均算正確。

③測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑，導(dǎo)致g偏大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，導(dǎo)致周期變大，g值變小，選項(xiàng)B正確。開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過早按下，導(dǎo)致時(shí)間t增大，g值變小，選項(xiàng)C正確。n變大，g變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

④A、B的振幅為8 cm，它與擺長(zhǎng)1 m的比值為0.08<sin5°，即擺角小于5°，而C、D的振幅為30 cm，它與擺長(zhǎng)1 m的比值為0.30≈sin15°，即擺角大約為15°，單擺的周期公式只在擺角小于5°的條件下成立，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。而實(shí)驗(yàn)在平衡位置開始計(jì)時(shí)測(cè)量時(shí)間的誤差較小，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：本題考查用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)。