题文
(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时,用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示.该球的直径为______mm.

该同学多次改变摆长和摆球的质量,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以得到的结论是:______.
数据组序号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.012999.316.52.013799.232.21.804799.216.51.805501.132.21.426501.116.51.42(2)(多选)若测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是______
(A)振幅偏小
(B) 开始计时误记为n=1
(C)将摆线加上球直径当成了摆长
(D) 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)直径:主尺:23mm,游标尺对齐格数:第16格,读数:16×0.05=0.25mm=0.80mm,所以直径为:23+0.80=23.80mm.
观察数据可以看出,摆长相同时,改变摆球的质量,周期仍相同,摆长改变时,摆球质量相同时,周期不相同.通过表中数据计算可以发现,单摆的周期与摆长的二次方根成正比.说明:单摆的周期与摆球的质量无关,与摆长的二次方根成正比.
(2)由单摆周期公式T=2πLg,可知重力加速度:g=4π2LT2
A、重力加速度的测量值与振幅无关,振幅偏小,不影响测量结果,故A错误;
B、开始计时误记为n=1,则周期T偏小,根据g=4π2LT2可知,g偏大,故B正确;
C、以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,摆长L偏大,根据g=4π2LT2可知,g偏大,故C正确;
D、在未悬挂摆球之前先测定好摆长,摆长L偏小,由g=4π2LT2可知,g偏小,故D错误;
故选BC.
故答案为:(1)23.80,单摆的周期与摆球的质量无关,与摆长的二次方根成正比
(2)BC
解析
Lg
考点
据考高分专家说,试题“(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时,.....”主要考查你对 [实验:用单摆测定重力加速度 ]考点的理解。
实验:用单摆测定重力加速度
用单摆测定重力加速度:
实验原理:
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π,由此可得g=
。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材:
铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表。
实验步骤:
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆;
2、将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂;
3、测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r;
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T;
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。
注意事项:
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。


