题目
在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时,用游标卡尺测量摆球直径如图右所示;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如下图所示, (1)那么摆球直径为 mm (2)单摆摆长是 m(保留四位有效数字) (3)如果测定了若干次全振动的时间如下图中秒表所示,那么秒表读数是______s. (4)某同学用该实验装置测当地重力加速度,若他测得的g值偏大,可能的原因是( ) A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C.开始计时时,秒表过迟按下 D.实验中误将50次全振动数为49次 (5)为提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据拟合成直线,并求得该直线的斜率K。则重力加速度g = 。(用K及常数表示)
答案:【答案】(1)18.4mm (2)0.8748m (3)75.2s (4)AC (5) 【解析】 (1)由图可知,主尺读数为18mm,游标尺上第4条刻度线与主尺上某一刻度线对齐,则游标尺的读数为4×0.1mm=0.4mm,所以摆球直径为18mm+0.4mm=18.4mm; (2)摆长等于悬点到球心的距离,则摆长L=87.48cm=0.8748m; 秒表的小盘读数60s,大盘读数为15.2s,则秒表的读数为t=75.2s; (4)根据得,根据此式知: A、测摆长时摆线过紧,则测得的摆长偏大,由上可知测出的重力加速度g偏大,故A正确; B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,单摆实际的周期偏大了,而测量的摆长偏小,则测量的重力加速度偏小,故B错误; C、开始计时时,秒表过迟按下,测量的周期偏小,则测量的重力加速度偏大,故C正确; D、实验中误将50次全振动数为49次,测量的周期偏大,由可知,所测的g偏小,故D错误; 故选AC; (5)由单摆周期公式可知,则图象的斜率:,则重力加速度:。 【考点】探究单摆的周期与摆长的关系