Question

7．某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素
（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖甲所示．這樣做的目的是AC（填字母代號(hào)）．
A．保證擺動(dòng)過程中擺長不變　　　　　　　　B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確
C．需要改變擺長時(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度l=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖乙所示，則擺球的直徑為12.0mm，單擺擺長為0.993m．
（3）圖丙振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、c均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是A　（填字母代號(hào)）．

Answer 1

分析 當(dāng)擺角小于等于5°時(shí)，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)等于主尺示數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和；擺長為懸點(diǎn)到球心的距離；對(duì)于測(cè)量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析；

解答 解：（1）用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，這樣做的目的保證擺動(dòng)過程中擺長不變，以及便于調(diào)節(jié)擺長的大小，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×0mm=0.0mm，則直徑為12.0mm．
擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，則擺長L=l-$\fracwocmog0{2}$=0.9990-0.006m=0.993m．
（3）當(dāng)擺角小于等于5°時(shí)，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)，所以振幅約為：1×0.087m=8.7cm，當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，誤差較小，測(cè)量周期時(shí)要讓小球做30-50次全振動(dòng)，求平均值，所以A合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最�。�故選：A．
故答案為：（1）AC，（2）12.0，0.993，（3）A．

點(diǎn)評(píng) 掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長、周期等物理量之間的關(guān)系．單擺的周期采用累積法測(cè)量可減小誤差．對(duì)于測(cè)量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．