问题详情:
根据单摆周期公式T=2π,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图*所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为________mm.
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_________.
A.摆线要选择细些的、伸缩*小些的,并且适当长一些
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置较大的角度
D.改变摆长,多测几组数据,并将测得的摆长和周期分别取平均值,然后代入原理式中计算出重力加速度g
(3)小明同学根据实验数据,利用计算机拟合得到的方程为:T2=4.04l+0.05.由此可以得出当地重力加速度为g=__________(结果保留三位有效数字).从方程中可知T2与l没有成正比关系,其原因可能是_____.
A.开始计时时,小球可能在最高点 B.小球摆动过程中,可能摆角太大
C.计算摆长时,可能加了小球的直径 D.计算摆长时,可能忘了加小球半径
【回答】
(1)18.8; (2)AB; (3)9.76; D;
【详解】
(1)游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度,大小:18mm,再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐:第刻8度与上方刻度对齐,读数:0.1×8=0. 8mm,总读数:L=18+0. 8=18. 8mm;
(2)AB、该实验中,要选择细些的、伸缩*小些的摆线,长度要适当长一些;和选择体积比较小,密度较大的小球,故AB正确;
C、由可知摆球的周期与摆线的长短有关,与摆角无关,故C错误;
D、摆长不变,多测几组数据,然后代入原理式中计算出重力加速度g,再求平均值,故D错误;
故选AB;
(3) 由单摆周期公式可知
根据计算机拟合得到的方程可得
解得
单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,摆长小于实际摆长,t2-l图象不过原点,在纵轴上截距不为零,所以其原因可能是计算摆长时,可能忘了加小球半径,故选D.
【点睛】
游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度,再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐;摆线要选择细些的、伸缩*小些的;摆球尽量选择质量大些、体积小些的摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时;摆线偏离平衡位置不大于5°.
知识点:实验:用单摆测量重力加速度
题型:实验,探究题