Question

【題目】某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺球直徑為d，然后用秒表記錄了單擺全振動(dòng)n次所用的時(shí)間為t．則：

（1）他測(cè)得的重力加速度g=_____．（用測(cè)量量表示）

（2）某同學(xué)在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得的g值偏大，可能的原因是_____

A．?dāng)[球質(zhì)量過大

B．單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小

C．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了線長(zhǎng)忽略了小球的半徑

D．測(cè)量周期時(shí)，把n個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（n﹣1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏大

E．測(cè)量周期時(shí)，把n個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（n+1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏小

（3）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的l和T的數(shù)值，再以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率K．則重力加速度g=_____．（用K表示）

（4）實(shí)驗(yàn)中游標(biāo)尺（20分度）和秒表的讀數(shù)如圖，分別是_____ mm、_____ s．

Answer 1

【答案】（1）； （2）E； （3）； （4）18.95mm， 99.8s．

【解析】

（1）由實(shí)驗(yàn)擺長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間得到周期，再通過單擺周期公式聯(lián)立解得重力加速度；
（2）根據(jù)重力加速度表達(dá)式判斷各影響因素，進(jìn)而得到g增大的可能原因；
（3）通過（1）中的重力加速度表達(dá)式，將k代入其中即可求解；
（4）按照游標(biāo)卡尺和秒表的讀數(shù)法，先讀主尺和秒表小圈的分針數(shù)，然后再加上分尺和大圈秒針數(shù)即可．

（1）該實(shí)驗(yàn)單擺擺長(zhǎng)l＝L+，周期T＝；故由單擺運(yùn)動(dòng)周期T＝2π可得 ；
（2）由（1）可知，g與擺球質(zhì)量、單擺振動(dòng)時(shí)振幅無關(guān)，且若測(cè)得的g值偏大，則l偏大或T偏��；那么，測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了線長(zhǎng)忽略了小球的半徑，則l偏小，g偏��；故可能原因?yàn)?/span>E；
（3）以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率K，那么，所以，；
（4）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為18mm+19×0.05mm=18.95mm，秒表的讀數(shù)為1.5×60s+9.8s=99.8s；