Question

18．在“用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）甲、乙两同学分别用游标卡尺测量同一摆球的直径，如图甲、乙所示，则操作正确的是甲（选填“甲”或“乙”）同学．
（2）用20分度的游标卡尺正确测量摆球的直径，如图丙所示，读出摆球的直径d=14.60 mm．

（3）用停表记录单摆做50次全振动所用的时间，某次测量结果如图丁所示，读数为157.6 s．
（4）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有abe．
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不大于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°，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=$\frac{△t}{50}$．

Answer 1

分析 （1）用游标卡尺测摆球的直径应用游标卡尺的外测量爪测量．
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数．
（3）秒表分针与秒针示数之和是秒表示数．
（4）单摆所需的摆线适当长一些，且不可伸长，摆球质量大一些，体积小一些，直接测量一次全振动的时间较短，不利于减小误差；在平衡位置启动秒表开始计时，在平衡位置结束计时，因为速度最大，误差比较小．

解答 解：（1）应用游标卡尺测摆球直径应该用游标卡尺的外测量爪测量，摆球应放在外测量爪道口处，由图示可知，图甲所示的测量方法是正确的，甲同学的测量方法是正确的．
（2）由图示游标卡尺可知，摆球的直径：d=14mm+12×0.05 mm=14.60 mm．
（3）由图示秒表可知，秒表示数：t=120s+37.6 s=157.6s．
（4）a、为减小实验误差，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、为减小阻力对实验的影响，减小实验误差，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故b正确；
c、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5°，否则单摆将不做简谐运动，摆线相距平衡位置有较大的角度不会增大单摆的周期，故c错误；
d、拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，为准确计时减小单摆周期的测量误差，应在摆球经过平衡位置时开始计时，测出n周期的总时间t，然后求出单摆周期T=$\frac{t}{n}$，故d错误；
e、单摆在摆角小于5°时的运动为简谐运动，为减小实验误差应从平衡位置开始计时，实验时拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，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=$\frac{△t}{50}$，故e正确；故选abe；
故答案为：（1）甲；（2）14.60；（3）157.6； （ 4）abe．

点评 本题考查了游标卡尺的用法、游标卡尺与秒表读数、实验注意事项；简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素；掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．