Question

某學校的物理實驗興趣小組利用單擺和一個深度未知的小筒設計了如下實驗來測量當?shù)氐闹亓�加速度及小筒深度。將組裝好的單擺豎直懸掛于開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，用毫米刻度尺測出筒外懸線的長度l，然后將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，單擺振動過程中懸線不能碰到筒壁，并通過改變l而測出對應的擺動周期T，再以T²為縱軸．l為橫軸作出函數(shù)關系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓�加速度g。

    

（1）在這個實驗中，應該選用下列哪些材料組成單擺（     ）

A.長約1米的細線       B.長約1米的細鐵絲     C.長約1米的橡皮條   

D.長約0.2米的細絲線    E.直徑約為5厘米的鋼球   F.直徑約為5厘米的泡沫塑料球  G.直徑約為1厘米的鋼球  H.直徑約為1厘米的塑料球

（2）如果實驗中所得到的T² —l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應該是a、b、c中的_____；

（3）由圖象可知，小筒的深度h ＝ ________m；當?shù)豨 ＝ _____________m / s²。(g值保留3位有效數(shù)字)

（4）請你幫助該實驗小組分析一下，g值偏小的主要原因是_______________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）AG     (2)a        (3)0.3m 9.62或9.76

（4）l的測量應該是筒外懸線到小球中心的距離

【解析】

試題分析：（1）在選擇擺線時要選擇細、輕、無彈性的細線，長度大約1m左右（2）在實驗過程中擺長應該為擺線的長度與小球半徑之和，由單擺運動的周期公式，可知當l=0時周期不為零，圖像為a圖（3）由（2）的分析可以確定，筒的深度為0．30m，a圖象的斜率為，所以當?shù)氐闹亓�加速度�?．86m/s²．

（4）實驗過程中擺線的真是擺長為筒外懸線到小球中心的距離，所以實驗中的擺長偏大，所測量出來的重力加速度偏小

考點：考查利用單擺運動測量重力加速度

點評：本題實驗對擺線和小球的要求一定要牢記，對單擺運動的周期公式要理解并記憶，乙圖中三條直線產生的原因都要能夠做出判斷，能夠應用數(shù)學方法回答一些問題，所以本實驗考查知識點較多，掌握起來覺得會非常零散，難度中等