题目内容
【题目】根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,读数如图2所示,读数为mm.
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有 .
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔△t即为单摆周期T
e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间△t,则单摆周期T= .
(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出T2~L图线,如图3所示,再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1 , y1)、(x2 , y2),可求得g= . 若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其他测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方法算得的g值和真实值相比是的(“偏大”“偏小”或“不变”).
【答案】
(1)18.6
(2)abe
(3),不变
【解析】解:
(1)游标卡尺的主尺读数为18mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,则读数为18.6mm.
(2)a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些,故a正确.
b、摆球选择质量大一些,体积小一些的,故b正确.
c、为了使单摆做简谐运动,摆角要小些,故c错误.
d、当摆球经过平衡位置时开始计时,误差较小,测量周期时需测量多次全振动的时间,求出周期,不能测一次全振动的时间,这样误差较大,故d错误,e正确.cd不符合题意,abe符合题意
所以答案是:abe.
(3)根据T= 得, ,可知图线的斜率k= ,解得g= ,通过g的表达式可以知道,漏加了小球半径后,(y2﹣y1)不变,图线的斜率不变,用上述方法算得的g值和真实值相比是不变的.
所以答案是:(1)18.6,(2)abe,(3) ,不变.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用单摆的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.