Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的__________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線

B．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線

C．直徑為1.8cm的塑料球

D．直徑為1.8cm的鋼球

(2)選擇好器材，將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺(tái)上，應(yīng)采用圖______中所示的固定方式。（選填“甲”或“乙”）

(3)將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是：___________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．測(cè)出擺線長(zhǎng)作為單擺的擺長(zhǎng)；

B．把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度釋放，使之做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；

C．在擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)；

D．用秒表測(cè)量單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間并作為單擺的周期。

(4)測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g=_________（用L、n、t表示）。

(5)甲同學(xué)多次改變單擺的擺長(zhǎng)并測(cè)得相應(yīng)的周期T，他根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖所示的圖像，但忘記在圖中標(biāo)明橫坐標(biāo)所代表的物理量。你認(rèn)為橫坐標(biāo)所代表的物理量是_____。（選填“”、“”或“”）

如果該圖線的斜率為k，則重力加速度g的表達(dá)式g=_________（用k及常數(shù)表示）。

(6)乙同學(xué)測(cè)得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的�?shí)際值，造成這一情況的原因可能是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．開(kāi)始擺動(dòng)時(shí)振幅較小；

B．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早按下秒表；

C．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球29次全振動(dòng)的時(shí)間記為30次全振動(dòng)的時(shí)間；

D．單擺在擺動(dòng)過(guò)程中懸掛點(diǎn)細(xì)線松動(dòng)。

Answer 1

【答案】AD 乙 BC BD

【解析】

(1)[1]AB．實(shí)驗(yàn)過(guò)程單擺擺長(zhǎng)應(yīng)保持不變，應(yīng)選擇長(zhǎng)約1m的細(xì)線作為擺線，擺線不能選擇長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球，應(yīng)選擇直徑為1.8cm的鋼球作為擺球，不要選用直徑為1.8cm的塑料球，故C錯(cuò)誤，D正確；

故選AD；

(2)[2]在該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，懸點(diǎn)要固定，應(yīng)采用圖乙中所示的固定方式；

(3)[3]A．?dāng)[線長(zhǎng)度與擺球半徑之和是單擺的擺長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；

B．單擺在小角度下的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度釋放，使之做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C．為減小測(cè)量誤差，在擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，故C正確；

D．為減小測(cè)量誤差，應(yīng)測(cè)出個(gè)周期的總時(shí)間，然后求出周期為

用單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間并作為單擺的周期實(shí)驗(yàn)誤差較大，故D錯(cuò)誤；

故選BC；

(4)[4]根據(jù)題意可知周期為

由單擺周期公式可知重力加速度為

(5)[5]由可得

所以橫坐標(biāo)所代表的物理量是

[6]如果該圖線的斜率為，則有

可得重力加速度的表達(dá)式

(6)[7]由可得

A．振幅大小與無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早按下秒表，周期偏大，則偏小，即測(cè)得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的�?shí)際值，故B正確；

C．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球29次全振動(dòng)的時(shí)間記為30次全振動(dòng)的時(shí)間，則周期偏小，則偏大，即測(cè)得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的�?shí)際值，故C錯(cuò)誤；

D．單擺的懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線增長(zhǎng)了，所測(cè)周期偏大，則偏小，即測(cè)得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的�?shí)際值，故D正確；

故選BD。