Question

用單擺測(cè)重力加速度時(shí)（每空2分，共16分）

（1）擺球應(yīng)采用直徑較小，密度盡可能_____的小球，擺線長(zhǎng)度要在1米左右，用細(xì)而不易斷的尼龍線。

（2）擺線偏離豎直方向的最大角度θ應(yīng)_______

（3）要在擺球通過(guò)________位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)為零次，擺線每經(jīng)過(guò)此位置兩次才完成一次全振動(dòng)，擺球應(yīng)在________面內(nèi)擺動(dòng)，利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，擺長(zhǎng)的測(cè)量應(yīng)在擺球自然下垂的狀況下從懸點(diǎn)量至 。

（4）某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)=97.50cm；用50分度的游標(biāo)卡尺（測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm）測(cè)得擺球直徑為d=2.100cm；然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)n=50次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t=99.9s．則該擺擺長(zhǎng)為_(kāi)______cm，周期為 s，計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為

Answer 1

（1）大 （2）小于5° （3）平衡 豎直 擺球球心 （4）98.550 1.998 g=2π2n2（2L+d）/t2

【解析】

試題分析：（1）用單擺測(cè)重力加速度時(shí)，由于存在空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，為了減小這種影響，所以采用體積小密度大的小球，有突出主要因素忽略次要因素的物理思想，當(dāng)重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣阻力時(shí)，空氣阻力就可以忽略，所以要用密度大的小球，減小直徑的目的是為了減小與空氣的接觸面積。（2）當(dāng)角度很小時(shí)，單擺運(yùn)動(dòng)可以看成是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由單擺周期公式算出的周期與實(shí)際測(cè)定之之間的誤差，隨著偏角的增大而增大，所以偏角越小，誤差就會(huì)越小，所以最大角度θ應(yīng)小于。（3）本實(shí)驗(yàn)偶然誤差主要來(lái)自于時(shí)間（單擺周期）的測(cè)量上，因此，要注意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間，從擺球通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，為了防止振動(dòng)是圓錐擺，要再豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，擺長(zhǎng)是懸線的長(zhǎng)度和小球半徑之和，所以擺線從懸點(diǎn)至擺球球心。（4）真正的擺長(zhǎng)為cm，周期s。根據(jù)周期公式得出代入擺長(zhǎng)和周期計(jì)算可得。

考點(diǎn)：本題考查了用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)方法和原理