题目内容

在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,
(1)某同学用毫米刻度尺测得摆线长L0=949.9mm;用游标卡尺测得 摆球的直径如图甲所示,则摆球直径d=
20.20
20.20
mm;用秒表测得单摆完成n=50次全振动的时间如图乙所示,则秒表的示数t=
100.2
100.2
s;写出用本题给定物理量符号表示当地的重力加速度的表达式g=
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
 并算出g=
9.56
9.56
m/s2 (取π2=10 )

(2)若该同学测得g值偏大,那么可能原因是
BD
BD
(不定项)
A.计算摆长时没有计入摆球的半径
B.开始计时时,秒表过迟按下
C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
D.试验中误将39次全振动数为40次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L与T的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标将所得数据点连成直线(如图),并求得该直线的斜率为K,则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
(用K表示)
分析:考查游标卡尺和秒表的读数:先读主尺(只读整数),再加上游标尺(格数乘以分度分之一,格数找对齐的一个不估读);秒表读数等于大盘刻度读数加上小盘刻度读数;根据单摆周期公式列式分析即可.
解答:解:(1)直径读数:主尺:20mm,游标对其格数:4个格,读数:4×0.05=0.20mm
所以直径为:20+0.20=20.20mm
大表盘读数为:90s
小盘读数为:10.2s
故时间为:90+10.2=100.2s
根据单摆的周期公式T=
L
g
,可得:g=
4π2L
T2
=
4π2n2(L0+
d
2
)
t2

代入数据得:g=9.56m/s2
(2)根据单摆的周期公式T=
L
g
,可得:g=
4π2L
T2

A.计算摆长时没有计入摆球的半径.则摆长偏小,故重力加速度偏小,故A错误
B、秒表过迟按下,导致周期偏小,故重力加速度偏大,故B正确
C、振动中出现松动,但计算时仍用开始测得的值,将导致g偏小,故C错误
D、试验中将39次全振动数为40次,根据T=
t
n
,周期偏小,故g偏大,故D正确
故选:BD
(3)由图知,斜率k=
T2
L
,代入g=
4π2L
T2

可得:g=
4π2
k

故答案为:(1)20.20  100.2,
4π2n2(L0+
d
2
)
t2
  9.56
(2)BD  (3)
4π2
k
点评:本题关键是会读数常用的实验仪器,能结合单摆的周期公式分析误差.
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