题目内容

【题目】单摆测定重力加速度的实验中:

(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d =_________mm

(2)悬点到小球底部的长度,示数如图乙所示,=_______cm

(3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示,然后使单摆保持静止,得到如图丁所示的F-t图像。那么:

①重力加速度的表达式g =_______(用题目中的物理量d表示)。

②设摆球在最低点时Ep=0,已测得当地重力加速度为g,单摆的周期用T表示,那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是_____

A B C D

(4)在实验中测得的g值偏小,可能原因是_________

A.测摆线时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,停表过迟按下

D.实验中误将n 次计为n-1

E.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算

【答案】11.70 100.30100.10~100.30 B BD

【解析】

(1)[1]游标卡尺的精度为,读数为

(2)[2]刻度尺的精度为,读数为

(3)①[3]根据单摆的周期公式可知

②[4]单摆经过最低点时,根据丙图可知

根据丁图可知

小球的摆长为

则小球在最低点的动能为

小球摆动过程机械能守恒,则

(4)[5]A.测摆线时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,根据可知重力加速测量值偏大,A错误;

B.摆线长度增加,则摆长的测量值偏小,所以重力加速度测量值偏小,B正确;

C.开始计时时,停表过迟按下,则测量周期偏小,重力加速测量值偏大,C错误;

D.实验中误将n 次计为n-1次,根据可知周期测量值偏大,所以重力加速度测量值偏小,D正确。

E.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算,重力加速测量值偏大,E错误。

故选BD

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