Question

【题目】实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)实验室有如下器材可供选用：

A．长约1 m的细线

B．长约1 m的橡皮绳

C．直径约2 cm的铁球

D．直径约2 cm的塑料球

E．米尺

F．时钟

G．停表

实验时需要从上述器材中选择：____________（填写器材前面的字母）。

(2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：

①将单摆上端固定在铁架台上。

②测得摆线长度，作为单摆的摆长。

③在偏角较小的位置将小球由静止释放。

④记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期。

⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。

其中有一处操作不妥当的是____________。（填写操作步骤前面的序号）

(3)发现(2)中操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，测量其中两次实验时摆线的长度l1、l2和对应的周期T1、T2，通过计算也能得到重力加速度大小的测量值。请你写出该测量值的表达式g=_____________。

(4)实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因_____________。

Answer 1

【答案】ACEG ② 是单摆做简谐运动的周期公式,当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。

【解析】

（1）[1]．实验时需要从上述器材中选择：A．长约1 m的细线 ；C．直径约2 cm的铁球； E．米尺； G．停表；故选ACEG；

（2）[2]．其中的第②步骤中应该测得摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长。

（3）[3]．根据可得：

联立解得：

（4）[4]．是单摆做简谐运动的周期公式；当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。