問題詳情:
根據單擺週期公式T=2π,可以通過實驗測量當地的重力加速度.如圖*所示,將細線的上端固定在鐵架台上,下端系一小鋼球,就做成了單擺.
(1)用遊標卡尺測量小鋼球直徑,示數如圖乙所示,讀數為________mm.
(2)以下是實驗過程中的一些做法,其中正確的有_________.
A.擺線要選擇細些的、伸縮*小些的,並且適當長一些
B.擺球儘量選擇質量大些、體積小些的
C.為了使擺的週期大一些,以方便測量,開始時拉開擺球,使擺線偏離平衡位置較大的角度
D.改變擺長,多測幾組數據,並將測得的擺長和週期分別取平均值,然後代入原理式中計算出重力加速度g
(3)小明同學根據實驗數據,利用計算機擬合得到的方程為:T2=4.04l+0.05.由此可以得出當地重力加速度為g=__________(結果保留三位有效數字).從方程中可知T2與l沒有成正比關係,其原因可能是_____.
A.開始計時時,小球可能在最高點 B.小球擺動過程中,可能擺角太大
C.計算擺長時,可能加了小球的直徑 D.計算擺長時,可能忘了加小球半徑
【回答】
(1)18.8; (2)AB; (3)9.76; D;
【詳解】
(1)遊標卡尺的讀數方法是先讀出主尺上的刻度,大小:18mm,再看遊標尺上的哪一刻度與固定的刻度對齊:第刻8度與上方刻度對齊,讀數:0.1×8=0. 8mm,總讀數:L=18+0. 8=18. 8mm;
(2)AB、該實驗中,要選擇細些的、伸縮*小些的擺線,長度要適當長一些;和選擇體積比較小,密度較大的小球,故AB正確;
C、由可知擺球的週期與擺線的長短有關,與擺角無關,故C錯誤;
D、擺長不變,多測幾組數據,然後代入原理式中計算出重力加速度g,再求平均值,故D錯誤;
故選AB;
(3) 由單擺週期公式可知
根據計算機擬合得到的方程可得
解得
單擺擺長等於擺線長度與擺球半徑之和,把擺線長度作為單擺擺長,擺長小於實際擺長,t2-l圖象不過原點,在縱軸上截距不為零,所以其原因可能是計算擺長時,可能忘了加小球半徑,故選D.
【點睛】
遊標卡尺的讀數方法是先讀出主尺上的刻度,再看遊標尺上的哪一刻度與固定的刻度對齊;擺線要選擇細些的、伸縮*小些的;擺球儘量選擇質量大些、體積小些的擺球振動穩定後,從平衡位置開始計時;擺線偏離平衡位置不大於5°.
知識點:實驗:用單擺測量重力加速度
題型:實驗,探究題