题目内容

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0s.则:
(1)他测得的重力加速度g=    m/s2.(计算结果取三位有效数字,你可能用到计算式1.012=1.02,π2=9.86)
(2)在本实验中,若他测得重力加速度g值偏大,下列原因可能的是   
A.振幅太小,测得周期偏小                B.计算摆长时,只考虑线长,没有加上摆球半径
C.将n次全振动误记为(n-1)次全振动     D.将n次全振动误记为(n+1)次全振动
(3)如图游标卡尺的游标上有20个小的等分刻度,测量结果为    mm.
【答案】分析:(1)单摆的摆长等于摆线的长度加上摆球的半径.由T=求出单摆的周期,由单摆的周期公式求出重力加速度.
(2)根据重力加速度的表达式,分析实验误差的原因.
(3)游标卡尺的游标上有20个小的等分刻度,每一等分表示的长度为0.05mm.由主尺读出整毫米数,由游标尺读出毫米的小数部分,两者相加即为测量结果.
解答:解:
(1)单摆的摆长L=l+=101.00cm+2.00cm=1.02m,单摆的周期为T===2.02s
由T=2得,g=,代入解得,g=9.86m/s2.
(2)
A、单摆的周期与振幅无关,振幅对测量结果没有影响.故A错误.
B、计算摆长时,只考虑线长,没有加上摆球半径,则摆长偏小,由g=,可知,g测量值偏小.故B错误.
C、将n次全振动误记为(n-1)次全振动,由T=求出的周期偏大,由g=,可知,g测量值偏小.故C错误.
D、将n次全振动误记为(n+1)次全振动,由T=求出的周期偏小,由g=,可知,g测量值偏大.故D正确.
故选D
(3)主尺读数为17mm,游标尺上第6条刻度线与主尺对齐,则游标尺读数为0.05mm×6=0.30mm,所以测量结果为17mm+0.30mm=17.30mm.
故答案为:(1)9.86.(2)D.(3)17.30mm.
点评:利用单摆测量重力加速度时,单摆的摆长等于悬点到球心的距离.实验误差根据g的表达式进行分析.常规题.
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