Question

5．單擺測定重力加速度的實驗中：
（1）為了比較準確地測量出當?shù)氐闹亓�加速度值，應選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上．
（A）長1m左右的細繩
（B）長30m左右的細繩；
（C）直徑2cm的鉛球；
（D）直徑2cm的鐵球；
（E）秒表；（F）時鐘；
（G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺．
所選擇的器材是ADEH．
（2）實驗中測量得小球的直徑的示數(shù)如圖1所示，圖中游標尺上有50個等分刻度，則小球的直徑d為10.98mm．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96.8s．

（3）某同學某次實驗測得重力加速度的值較當?shù)刂亓�加速度的值偏大，可能的原因是DF
A．擺球的質量偏大
B．單擺振動的振幅偏小
C．計算擺長時沒有加上擺球的半徑值
D．將實際振動次數(shù)n次誤記成（n+1）次
E．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了
F．擺球不在同一豎直面內擺動，形成了圓錐擺．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理、實驗器材與實驗注意事項選擇實驗器材；
（2）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀，秒表的讀數(shù)等于小盤讀數(shù)加上大盤讀數(shù)．
（3）由單擺周期公式求出重力加速度的表達式，然后根據該表達式分析實驗誤差．

解答 解：（1）用單擺測重力加速度實驗，為減小實驗誤差，擺線應選：A、長1m左右的細線；
實驗時應使用質量大體積小，即密度大的擺球，故擺球應選：D、直徑2cm左右的鐵球；
實驗需要測出單擺的周期，因此需要選擇：E、秒表；
測擺長時為減小實驗誤差，應選擇：H、準確度是1mm的直尺；
故需要的實驗器材為：ADEH；
（2）游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標讀數(shù)為0.02×49mm=0.98mm，則小球的直徑d=10.98mm．秒表的小盤讀數(shù)為90s，大盤讀數(shù)為6.8s，則秒表的讀數(shù)為96.8s．
（3）根據單擺的周期公式T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得，g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$，
A、擺球的質量偏大，不影響重力加速度的測量，故A錯誤．
B、單擺振幅偏小，不影響重力加速度的測量，故B錯誤．
C、計算擺長時沒有加上擺球的半徑值，則擺長的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏小，故C錯誤．
D、將實際振動次數(shù)n次誤記成（n+1）次，則周期的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏大，故D正確．
E、擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，則擺長的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏小，故E錯誤．
F、擺球不在同一豎直平面內運動，成為圓錐擺運動，圓錐擺的周期：T=2π$\sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}$，有效擺長為lcosθ，可知擺長的測量值偏大，所測重力加速度偏大，故F正確．
故選：DF．
故答案為：（1）ADEH，（2）10.98，96.8、（3）DF．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、實驗誤差分析，知道實驗原理與實驗器材、由單擺周期公式求出重力加速度的表達式即可正確解題．