Question

【題目】2018年3月14日著名物理學家霍金逝去，巨星隕落，但是探索太空中的未知領域，我們會仍然繼續下去。一宇航員飛至某一星球想利用小球的單擺測定該星球的重力加速度，先測得擺線長為62.50 cm，擺球直徑為2.0 cm。然后將一個力電傳感器接到計算機上，實驗中測量快速變化的力，懸線上拉力F的大小隨時間t的變化曲線如圖所示。

(1)該擺擺長為________cm；

(2)該擺擺動周期為________s；

(3)如果測得g值偏大，可能原因是________；（填選項字母）

A．計算擺長時，加小球直徑

B．讀單擺周期時，讀數偏大

C．擺線上端懸點未固定好，擺動中出現松動

D．測擺線長時擺線拉得過緊

E．細繩不是剛性繩

(4)測得該星球的重力加速度g的值為________m/s2。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】63.50 1.8 AD 7.73

【解析】

(1)[1]單擺擺長

(2)[2] 在一個周期內擺球兩次經過最低點，每次經過最低點時拉力最大，根據圖象知周期T=1.8s

(3)[3] 由單擺周期公式可知

A．計算擺長時，加小球直徑，所測擺長L偏大，所測g偏大，故A正確；

B．讀單擺周期時，讀數偏大，所測g偏小，故B錯誤；

C．擺線上端懸點未固定好，擺動中出現松動，所測周期偏大，所測g偏小，故C錯誤；

D．測擺線長時擺線拉得過緊，所測擺長L偏大，所測g偏大，故D正確；

E．細繩不是剛性繩，所測擺長L偏小，所測g偏小，故E錯誤。

故選AD。

(4) [4] 由單擺周期公式

可知加速度