Question

【題目】某實驗小組的同學們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。

(1)實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應該用到下列器材中的__________（選填選項前的字母）。

A．長度為1m左右的細線

B．長度為30cm左右的細線

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，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應采用圖______中所示的固定方式。（選填“甲”或“乙”）

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

A．測出擺線長作為單擺的擺長；

B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動；

C．在擺球經過平衡位置時開始計時；

D．用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期。

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

(5)甲同學多次改變單擺的擺長并測得相應的周期T，他根據測量數據畫出了如圖所示的圖像，但忘記在圖中標明橫坐標所代表的物理量。你認為橫坐標所代表的物理量是_____。（選填“”、“”或“”）

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

(6)乙同學測得的重力加速度數值小于當地的重力加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是_______（選填選項前的字母）。

A．開始擺動時振幅較小；

B．開始計時時，過早按下秒表；

C．測量周期時，誤將擺球29次全振動的時間記為30次全振動的時間；

D．單擺在擺動過程中懸掛點細線松動。

Answer 1

【答案】AD 乙 BC BD

【解析】

(1)[1]AB．實驗過程單擺擺長應保持不變，應選擇長約1m的細線作為擺線，擺線不能選擇長度為30cm左右的細線，故A正確，B錯誤；

CD．為減小實驗誤差，應選擇密度大而體積小的球作為擺球，應選擇直徑為1.8cm的鋼球作為擺球，不要選用直徑為1.8cm的塑料球，故C錯誤，D正確；

故選AD；

(2)[2]在該實驗的過程中，懸點要固定，應采用圖乙中所示的固定方式；

(3)[3]A．擺線長度與擺球半徑之和是單擺的擺長，故A錯誤；

B．單擺在小角度下的運動為簡諧運動，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，故B正確；

C．為減小測量誤差，在擺球經過平衡位置時開始計時，故C正確；

D．為減小測量誤差，應測出個周期的總時間，然后求出周期為

用單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期實驗誤差較大，故D錯誤；

故選BC；

(4)[4]根據題意可知周期為

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式

(6)[7]由可得

A．振幅大小與無關，故A錯誤；

B．開始計時時，過早按下秒表，周期偏大，則偏小，即測得的重力加速度數值小于當地的重力加速度的實際值，故B正確；

C．測量周期時，誤將擺球29次全振動的時間記為30次全振動的時間，則周期偏小，則偏大，即測得的重力加速度數值大于當地的重力加速度的實際值，故C錯誤；

D．單擺的懸點未固定緊，振動中出現松動，使擺線增長了，所測周期偏大，則偏小，即測得的重力加速度數值小于當地的重力加速度的實際值，故D正確；

故選BD。