Question

某實驗小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實驗中,已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點所用的時間內(nèi)為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為L,再用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為d(讀數(shù)如圖).

(1)該單擺在擺動過程中的周期為                  .
(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g =                       .
(3)從圖可知,擺球的直徑為                    cm.
(4)實驗結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的           .

A．單擺的懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了

B．把n次擺動的時間誤記為(n + 1)次擺動的時間

C．以擺線長作為擺長來計算

D．以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算

Answer 1

（1）（2） （3）（4）BD

試題分析：(1)每經(jīng)過一次最低點，單擺擺動半個周期，根據(jù)題意可得：，解得： 
(2)單擺擺長為，根據(jù)周期公式得：，所以
（3）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：
（4）擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，根據(jù)可知，測得的g應(yīng)偏小．故A錯誤；B、實驗中誤將n次計為n+1次，根據(jù)求出的周期變小，g偏大．故B正確；以擺線長作為擺長來計算，擺長偏小，根據(jù)可知，測得的g應(yīng)偏小．故C錯誤；以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算，擺長偏大，根據(jù)可知，測得的g應(yīng)偏大．故D正確．故選BD；
點評：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長、周期等物理量之間的關(guān)系．單擺的周期采用累積法測量可減小誤差．對于測量誤差可根據(jù)實驗原理進(jìn)行分析．