Question

【题目】某实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。

(1)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的__________（选填选项前的字母）。

A．长度为1m左右的细线

B．长度为30cm左右的细线

C．直径为1.8cm的塑料球

D．直径为1.8cm的钢球

(2)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______中所示的固定方式。（选填“甲”或“乙”）

(3)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是：___________（选填选项前的字母）。

A．测出摆线长作为单摆的摆长；

B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动；

C．在摆球经过平衡位置时开始计时；

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期。

(4)测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_________（用L、n、t表示）。

(5)甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是_____。（选填“”、“”或“”）

如果该图线的斜率为k，则重力加速度g的表达式g=_________（用k及常数表示）。

(6)乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是_______（选填选项前的字母）。

A．开始摆动时振幅较小；

B．开始计时时，过早按下秒表；

C．测量周期时，误将摆球29次全振动的时间记为30次全振动的时间；

D．单摆在摆动过程中悬挂点细线松动。

Answer 1

【答案】AD 乙 BC BD

【解析】

(1)[1]AB．实验过程单摆摆长应保持不变，应选择长约1m的细线作为摆线，摆线不能选择长度为30cm左右的细线，故A正确，B错误；

CD．为减小实验误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，应选择直径为1.8cm的钢球作为摆球，不要选用直径为1.8cm的塑料球，故C错误，D正确；

故选AD；

(2)[2]在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式；

(3)[3]A．摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，故A错误；

B．单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；

C．为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；

D．为减小测量误差，应测出个周期的总时间，然后求出周期为

用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；

故选BC；

(4)[4]根据题意可知周期为

由单摆周期公式可知重力加速度为

(5)[5]由可得

所以横坐标所代表的物理量是

[6]如果该图线的斜率为，则有

可得重力加速度的表达式

(6)[7]由可得

A．振幅大小与无关，故A错误；

B．开始计时时，过早按下秒表，周期偏大，则偏小，即测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，故B正确；

C．测量周期时，误将摆球29次全振动的时间记为30次全振动的时间，则周期偏小，则偏大，即测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，故C错误；

D．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，所测周期偏大，则偏小，即测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，故D正确；

故选BD。