Question

在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時：
（1）下列給出的材料中應選擇

 

作為擺球與擺線，組成單擺．
A．木球       B．鐵球     C．柔軟不易伸長的絲線    D．粗棉線
（2）在測定單擺擺長時，下列的各項操作正確的是

 

A．裝好單擺，抓住擺球，用力拉緊，測出擺線懸點到擺球球心之間距離
B．讓單擺自由下垂，測出擺線長度再加上擺球直徑
C．取下擺線，測出擺線長度后再加上擺球半徑
D．測出小球直徑，把單擺固定后，讓小球自然下垂，用刻度尺量出擺線的長度，再加上小球的半徑
（3）實驗測得重力加速度的值較當地重力加速度的值偏大，可能的原因是

 

A．擺球的質量偏大                     B．單擺振動的振幅偏小
C．計算擺長時加上了擺球的直徑           D．將實際振動次數n次誤記成（n+1）次
（4）實驗中測量得小球的直徑的示數如圖1所示，圖中游標尺上有20個等分刻度，則小球的直徑d為

 

mm．用秒表記下了單擺振動50次的時間如圖2所示，由圖可讀出時間為

 

s．

Answer 1

分析：（1）為減小空氣阻力對實驗的影響，應選用密度大而體積小的球作為擺球，應使用不易伸長的線作為擺線．
（2）擺球半徑與擺線長度之和是單擺的擺長．
（3）根據重力加速度的表達式分析實驗誤差原因．
（4）游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺的示數；秒表分針與秒針示數之和是秒表的示數．

解答：解：（1）為減小空氣阻力與擺長變化對實驗的影響，應選用密度大而體積小的球作為擺球，應選長度不易發生變化的線作為擺線，因此擺球應選B，擺線選C；
（2）單擺擺長等于擺球半徑與擺線長度之和，應先測出擺球直徑，然后把單擺懸掛好，再測出擺線長度，擺球半徑與擺線長度之和是單擺擺長，故D正確；
（3）由單擺周期公式T=2π

L g

，重力加速度：g=

4π2L

T2

；
A、由g=

4π2L

T2

可知，重力加速度與擺球質量無關，故A錯誤；
B、由g=

4π2L

T2

可知，重力加速度與振幅無關，故B錯誤；
C、算擺長時加上了擺球的直徑，擺長偏大，由g=

4π2L

T2

可知，重力加速度的測量值偏大，故C正確；    D、將實際振動次數n次誤記成（n+1）次，所測周期T偏小，由g=

4π2L

T2

可知，重力加速度的測量值偏大，故D正確；故選CD．
（4）由圖示游標卡尺可知，主尺示數為1.1cm=11mm，游標尺示數為11×0.05mm=0.55mm，則擺球直徑d=11mm+0.55mm=11.55mm；
由圖示秒表可知，分針示數為1min30s=90s，秒針示數為6.8s，則秒表示數為90s+6.8s=96.8s．
故答案為：（1）BC；（2）D；（3）CD；（4）11.55，96.8．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、實驗注意事項、實驗誤差分析、游標卡尺與秒表的讀數；
游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺示數，對游標卡尺讀數時，要注意游標尺的分度值，游標卡尺不需要估讀．