题目内容
【题目】某同学利用单摆测定当地的重力加速度.
(1)实验室已经提供的器材有:铁架台、夹子、秒表、游标卡尺.除此之外,还需要的器材有________.
A.长度约为1 m的细线
B.长度约为30 cm的细线
C.直径约为2 cm的钢球
D.直径约为2 cm的木球
E.最小刻度为1 cm的直尺
F.最小刻度为1 mm的直尺
(2)摆动时偏角满足下列条件____(填“A”、“B” 、“C”更精确.
A.最大偏角不超过10°
B.最大偏角不超过20°
C.最大偏角不超过30°
(3)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________.
A.最高点
B.最低点
C.任意位置
(4)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1,单摆每经过标记记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图甲所示,该单摆的周期是T=_______s(结果保留三位有效数字).
(5)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆线长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆线长为____m;用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示,则球的直径为_____cm;单摆的摆长为_____m(计算结果保留三位有效数字).
(6)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=________.
【答案】ACF A B 2.28 0.9915 2.075 1.00
【解析】
(1)[1] 由单摆周期公式可得,
实验需要测量摆长,摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,所以需要毫米刻度尺,实验需要测量周期,则需要秒表,摆线的长度大约1m左右。为减小空气阻力的影响,摆球需要密度较大的摆球,因此摆球应选C,故选用的器材为ACF。
(2)[2] 根据单摆原理可知,单摆只有在摆角很小时,才是简揩振动,所以摆动时偏角最大偏角不超过10°,故A正确BC错误。
(3)[3] 由于摆球经过平衡位置时,速度最大,在相同视觉距离误差上,引起的时间误差最小,测量周期比较准确.所以为了减小测量周期的误差,应在平衡位置即最低点开始计时,故B正确AC错误。
(4)[4] 单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1,单摆每经过标记记一次数,当数到n=60时,即经过了
个周期,秒表的示数如图甲所示,读数为
所以周期为
(5)[5][6][7] 刻度尺最小分度值为0.1cm,所以从图乙中可知单摆的摆线长为
99.15cm=0.9915m
球的直径为
单摆的摆长为
(6)[8] 由单摆周期公式可得,