Question

單擺測定重力加速度的實驗中：?

（1）實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數如圖甲所示， 該擺球的直徑d=???? mm.

（2）懸點到小球底部的長度l0，示數如圖乙所示，l0=??? cm

（3）實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖丙所示，然后使單擺保持靜止，得到如圖丁所示的F-t圖象。那么：

①重力加速度的表達式g=??? （用題目中的物理量d、l0、t0表示）.

②設擺球在最低點時Ep=0，已測得當地重力加速度為g，單擺的周期用T表示，那么測得此單擺擺動時的機械能E的表達式是??? .

A．??????? B．????? C．???? D．

 

 

Answer 1

【答案】

（1）11.70；（2）100.25；（3）①；?? ② BD

【解析】

試題分析:（1）由甲圖可知，主尺上的讀數是11mm，游標尺上第14個刻度與主尺對齊，所以游標尺上的讀數為14×0.05mm=0.70mm，所以該擺球的直徑d= 11.70mm。

（2）由乙圖可知，懸點到小球底部的長度l0=100.25cm。

（3）平衡位置處拉力最大，最大位移處拉力最小．從圖丙中看出單擺的周期為4t0．單擺擺長L= l0+d/2，單擺周期公式T=得，重力加速度g=。

（4）由丁圖可知，F3=mg，單擺在最低點時F1-mg=，根據周期公式變形得擺長l=，最低點的機械能E=，解得E=，所以B正確；單擺在最高點時F2=mgcosθ，最高點的機械能E=mgl（1-cosθ），解得E=，所以D正確。

考點：用單擺測定重力加速度