分析 (1)擺球擺到最低點的時刻細線的拉力最小,由圖象得到周期,根據公式T=2π√Lg求解單擺的擺長;
(2)單擺小角度擺動是簡諧運動,合力沿著切線方向的分力提供回復力;
(3)單擺小角度擺動是簡諧運動,合力沿著切線方向的分力提供回復力.
解答 解:(1)擺球擺到最低點拉力最小,根據圖(b)的信息可得,擺球擺到最低點的時刻為0.5和1.3s;
單擺擺動的周期為T=2×(1.3-0.5)=1.6s;
根據公式T=2π√Lg,有:L=\frac{g{T}^{2}}{4{π}^{2}}=\frac{9.8×1.{6}^{2}}{4×3.1{4}^{2}}=0.64m;
(2)擺動過程中,球受重力和細線的拉力,重力沿著切線方向的分力提供回復力,而拉力和重力沿著細線的分力的合力提供向心力,故ACD錯誤,B正確;
(3)A、取一根細線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端纏繞在鐵架臺上,這樣會導致擺長不固定,故A錯誤;
B、擺長為懸掛點與球心的間距,故用米尺量得細線長度l,測得擺長為l+\fracc7lsq8x{2},故B正確;
C、單擺的小角度擺動是簡諧運動,故在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球,故C正確;
D、讓小球在水平面內做圓周運動,這個周期不是簡諧運動的周期,故D錯誤;
故選:B;
故答案為:(1)0.5和1.3,0.64;(2)B;(3)BC.
點評 本題考查用單擺測量重力加速度的實驗,關鍵是明確實驗原理和誤差來源;
注意事項:
(1)構成單擺的條件:細線的質量要小、彈性要小,選用體積小、密度大的小球,擺角不超過5°.
(2)要使擺球在同一豎直面內擺動,不能形成圓錐擺,方法是將擺球拉到一定位置后由靜止釋放.
(3)測周期的方法:①要從擺球過平衡位置時開始計時.因為此處速度大、計時誤差小,而最高點速度小、計時誤差大.
②要測多次全振動的時間來計算周期.如在擺球過平衡位置時開始計時,且在數“零”的同時按下秒表,以后每當擺球從同一方向通過最低位置時計數1次.
(4)本實驗可以采用圖象法來處理數據.即用縱軸表示擺長l,用橫軸表示T2,將實驗所得數據在坐標平面上標出,應該得到一條傾斜直線,直線的斜率k=\frac{g}{4{π}^{2}}.這是在眾多的實驗中經常采用的科學處理數據的重要辦法.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 先減小,后增大 | B. | 先減小,后不變 | ||
C. | OA與OC成60°時張力最小 | D. | OA與OC成30°時張力最小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 作用力大小為\sqrt{3}mg | |
B. | 作用力大小為mg | |
C. | 將A插的位置下移,但保持C固定點不變,則作用力不變 | |
D. | 增加A插入的深度,但保持C固定點不變,則作用力變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0 | B. | \frac{7}{2}Fr | C. | 4Fr | D. | \frac{3}{2}Fr |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 施加外力前,彈簧的形變量為\frac{2Mg}{k} | |
B. | 外力施加的瞬間,A、B間的彈力大小為M(g-a) | |
C. | A、B在t1時刻分離,此時彈簧彈力恰好為零 | |
D. | t2時刻B的加速度必不為零 |
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