Question

7．小琴同學在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中

（1）實驗室里有同樣大小的木球、橡皮球、鋼球，小琴同學應(yīng)該選鋼球．
（2）小琴使用游標卡尺測量小球直徑，圖甲所示的三種情形，其中正確的是A（填“A”、“B”或“C”）．
（3）已知擺線長度為0.9200m，小琴正確測量擺球直徑如圖乙所示，則此單擺擺長為0.9283m．
（4）小琴在做該實驗的過程中的某些操作，你認為有誤或不恰當?shù)氖茿BD
A．將擺線上端直接繞在桿上
B．實驗中小球運動軌跡不在同一豎直平面內(nèi)
C．當小球擺到平衡位置時，按下秒表計開始計時
D．用秒表測出小球一次全振動的時間作為小球振動的周期
（5）小琴想利用同一實驗裝置測量當?shù)氐闹亓�加速度，但實驗中小球擺動時擺線碰到了桌子的邊緣（如圖丙所示，碰撞瞬間能量沒有損失）若其他操作都正確規(guī)范，由此計算得到的重力加速度值與實際值相比將偏大（填“偏小”、“偏大”或“不受影響”）．

Answer 1

分析 擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的擺球，游標卡尺可以測量內(nèi)徑、外徑以及深度，用游標卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上．由主尺讀出整米數(shù)，由游標尺讀出毫米的小數(shù)部分，擺長等于擺線的長度與球的半徑之和，根據(jù)單擺的周期公式求出g，進而進行分析即可求解．

解答 解：（1）和選擇體積比較小，密度較大的小球，即質(zhì)量大體積小的球，這樣受到的空氣阻力可以忽略，因此選取鋼球．
（2）游標卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上，故A正確．
故選：A
（3）10分度的游標卡尺的精度是0.1mm，主尺讀數(shù)為16mm，游標尺示數(shù)為6×0.1mm=0.6mm，游標卡尺示數(shù)為16mm+0.6mm=16.6mm=0.0166m．擺長等于擺線的長度與球的半徑之和，則得：擺長L=0.9200m+$\frac{0.0166}{2}$=0.9283m，
（4）A．將擺線上端直接繞在桿上，會導致擺長變化，故A錯誤；
B．實驗中小球運動軌跡不在同一豎直平面內(nèi)，不是單擺運動，故B錯誤；
C．當小球擺到平衡位置時，按下秒表計開始計時，故C正確；
D．用秒表測出小球n次全振動的時間t，則$\frac{t}{n}$作為小球振動的周期，故D錯誤；
本題選擇錯誤的，故選：ABD；
（5）小球做單擺運動，T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$，碰到桌子后，擺長變小，周期變小，所以碰到桌邊的半個周期時間變短了，則實驗中小球做單擺運動的周期變小了，
根據(jù)T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$得：g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$
可知，周期變小，重力加速度g偏大．
故答案為：（1）鋼；（2）A；（3）0.9283；（4）ABD；（5）偏大．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺的使用方法，以及掌握其讀數(shù)，掌握單擺的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$，轉(zhuǎn)換為g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$，求解加速度，分析因擺長、周期的誤差而引起重力加速度的誤差．