Question

【题目】在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：

(1)测量单摆的周期时，应选择何时作为计时开始与终止的位置更好些__________?

A.小球到达最高点时

B.小球经过平衡位置时

C.小球经过任意位置时

(2)摆球直径用游标卡尺进行测量，主尺和游标刻度如图所示，则摆球的直径是_________mm；

(3)在测量过程中，由于操作失误，使得小球没有做单摆运动，而形成了一个圆锥摆（摆球在水平面内做圆周运动）。则测得的周期偏_________（填：“大”、“小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】B 9.3 小

【解析】

(1)[1]．用秒表测量时间时，要从摆球过平衡位置时开始计时，因为此处速度大、小球在此位置停留时间短，计时误差小，而最高点速度小、计时误差大，故B正确、AC错误。
(2)[2]．游标卡尺的游标尺0刻度线对应主尺的9mm处，游标尺的第3格对齐，则示数为9mm+3×0.1mm=9.3mm；
(3)[3]．小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，如图所示；

向心力大小为

Fn=mgtanθ

小球做圆周运动的半径为

r=Lsinθ

则由牛顿第二定律得

解得

而单摆的周期公式为，可见在测量过程中，由于操作失误，使得小球没有做单摆运动，而形成了一个圆锥摆（摆球在水平面内做圆周运动），则测得的周期偏小。