Question

【題目】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。

（1）用L表示單擺的擺長(zhǎng)，用T表示單擺的周期，則重力加速度g=____。（用L、T表示）

（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用下列哪兩組材料構(gòu)成單擺？____（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．長(zhǎng)約1 m的細(xì)線
B．長(zhǎng)約1 m的橡皮繩

C．直徑約1 cm的均勻鐵球
D．直徑約1cm的塑料球

（3）將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是____（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．測(cè)出擺線長(zhǎng)作為單擺的擺長(zhǎng)

B．把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

C．在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)

D．用秒表測(cè)量單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間并作為單擺的周期

（4）甲同學(xué)多次改變單擺的擺長(zhǎng)并測(cè)得相應(yīng)的周期，他根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出了如圖所示的圖像，橫坐標(biāo)為擺長(zhǎng)，縱坐標(biāo)為周期的平方。若圖線斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=____（用k表示）。

（5）乙同學(xué)測(cè)得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的�?shí)際值，造成這一情況的原因可能是____（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．開始擺動(dòng)時(shí)振幅較小

B．開始計(jì)時(shí)時(shí)，過早按下秒表

C．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n-1）次全振動(dòng)的時(shí)間記為n次全振動(dòng)的時(shí)間

（6）丙同學(xué)做出了單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示，則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值約為____（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 AC BC C 0.04

【解析】（1）根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式： 可得， .

（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用長(zhǎng)約1 m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；為了減小相對(duì)阻力大小，可選用直徑約1 cm的均勻鐵球，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.

（3）測(cè)出擺線長(zhǎng)加上擺球的半徑作為單擺的擺長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，選項(xiàng)C正確；用秒表測(cè)量單擺完成至少30次全振動(dòng)所用時(shí)間，求出周期的平均值作為單擺的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

（4）根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式： 可得， ，則，則；

（5）單擺的周期與振幅無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；開始計(jì)時(shí)，過早按下秒表，則周期測(cè)量偏大，根據(jù)可知，g的測(cè)量值偏小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n-1）次全振動(dòng)的時(shí)間記為n次全振動(dòng)的時(shí)間，則周期測(cè)量值偏小，則根據(jù)可知，g的測(cè)量值偏大，選項(xiàng)C正確；故選C.

（6）由圖可知周期為2s， 得

振幅為4cm=0.04m
則