Question

某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。

（1）他組裝單擺是，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示，這樣做的目的是           （多選，填字母代號(hào)）
A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變     B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確
C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)     D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為      mm，單擺擺長(zhǎng)為        m

（3）下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是            （填字母代號(hào)）

Answer 1

（1）AC；（2）12.0mm，0.9930m；（3）A

試題分析：（1）用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線增加了線與懸掛處的摩擦保證擺長(zhǎng)不變；改變擺長(zhǎng)時(shí)用力拉不會(huì)將擺線拉斷，方便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)。AC正確。（2分）
（2）用10分度游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)讀數(shù)為0，則擺球的直徑為 （2分）；單擺擺長(zhǎng)為（2分）。
（3）單擺的振動(dòng)在擺角小于5°才能看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在測(cè)量周期時(shí)計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)該選擇在平衡位置（速度大誤差小）。根據(jù)擺角估算振幅，AB振幅合理；，CD振幅不合理，A中振動(dòng)圖像的計(jì)時(shí)起點(diǎn)在平衡位置是合理的，B中振動(dòng)圖像的計(jì)時(shí)起點(diǎn)在正的最大位置是不合理的。答案A （3分）