题目内容
5.某同学利用单摆测重力加速度,他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89.40cm,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示,读数为20.50mm.则该单摆的摆长为90.425cm.用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图乙所示,则停表读数为57.0s,如果测得的g值偏大,可能的原因是ABD (填选项前的序号).A.计算摆长时用的是摆球的直径
B.开始计时时,停表晚接下
C.摆线上端未牢固系于一悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加
D.实验中误将30次全振动记为31次
分析 游标卡尺的读数先读主尺的刻度,然后读游标尺的刻度;秒表先读出分钟,然后读出秒;
根据单摆的周期公式:T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$ 得:g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$ 来分析误差产生的原因.
解答 解:游标卡尺的主尺的刻度为:20mm;20分度的游标尺精确度为0.05mm,游标尺的第10刻度与上面对齐,
所以游标尺的读数为:0.05mm×10=0.50mm.游标卡尺的总读数为20.50mm;
单摆的摆长为摆线的长度与小球的半径的和:L=l+$\frac{d}{2}$=89.40+$\frac{2.050}{2}$=90.425cm
若小指针在0与0.5之间,则大指针应该读小数值;若小指针在0.5与1之间,则大指针应该读大数值,所以秒表的秒针读数为57.0s;
根据单摆的周期公式:T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$ 得:g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$;
如果测得的g值偏小,可能的原因测量的摆长偏小,或测量的周期偏大.
A.计算摆长时用的是摆球的直径,则摆长的测量值偏大,此时g的测量值偏大,故A正确;
B.开始计时时,停表晚按下,则测量的时间偏小,计算出的周期偏小,测量出的g偏大.故B正确;
C.摆线上端未牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加,真实值大于测量值,所以g的测量值偏小.故C错误;
D.实验中误将30次全振动记为31次,周期:T=$\frac{t}{31}$<$\frac{t}{30}$,即周期的测量值偏小,此时的g测量值偏大.故D正确.
故答案为:20.50mm,90.425,57.0,ABD.
点评 解答本题要知道自由落体运动相邻相等时间内的位移之差为一定值,难度不大,属于基础题,注意掌握单摆的周期公式:T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$,理解L的含义,及秒表的读数.
| A. | 重力做功2mgR | B. | 机械能减少mgR | ||
| C. | 合外力做功mgR | D. | 克服摩擦力做功0.5mgR |
| A. | B. | C. | D. |