题目内容
将一单摆装置竖直是悬于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出我们想要测量的物理量。![]()
(1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有___________;
(2)如果实验中所得到的T2-l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的___________;
(3)由图象可知,小筒的深度h=__________cm;当地重力加速度g=_________m/s2。
(1)BD (2)a (3)30 9.86
解析:(1)本实验需测单摆的振动周期T,若用时钟,误差太大,应用秒表B,另外需摆长,故选D毫米刻度尺,不需测摆球质量。
(2)题中摆长L=l+h.由T=2 π
得:T2=4 π2
=4 π2
+4 π2![]()
当l=0时,T=4 π2
>0,故应是a图线。
(3)T2=4 π2
+4 π2![]()
当l=0时,T2=4 π2
=1.20 s2
∴h=
图线斜率k=
=
=4
∴g=π2=9.86(m/s2)
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