Question

20．某同學(xué)利用如圖所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，�?shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）按圖安裝好實(shí)驗(yàn)器材；
（2）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量的示數(shù)如圖2所示，則小球直徑d的值為1.65cm．
（3）用米尺測量懸線的長度l=0.926m；
（4）讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng)，當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過最低點(diǎn)一次，依次計(jì)數(shù)1、2、3…，當(dāng)數(shù)到20時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測得時(shí)間t=19.4s．
（5）由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（6）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是AC．
A．實(shí)驗(yàn)中的細(xì)線在鐵架臺(tái)上的懸點(diǎn)不應(yīng)直接繞在橫梁上，而應(yīng)嚴(yán)格固定
B．應(yīng)選用體積較大的球，這樣其半徑的測量相對(duì)誤差較小
C．?dāng)[球偏離平衡位置的角度不能太大
D．不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)．

Answer 1

分析 （2）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，由圖示游標(biāo)卡尺可以讀出其示數(shù)．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與單擺周期公式可以求出重力加速度．
（6）擺線的上端應(yīng)固定，避免擺動(dòng)過程擺長變長；
為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用質(zhì)量大而體積小的擺球；
單擺在擺角很小的情況下的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺擺角不能太大；
為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)．

解答 解：（2）由圖示游標(biāo)卡尺可知，小球直徑：d=16mm+5×0.1mm=16.5mm=1.65cm；
（5）單擺擺長為：L=l+$\fracq486ysq{2}$=0.926m+$\frac{0.0165m}{2}$≈0.934m，
單擺周期為：T=$\frac{t}{\frac{n}{2}}$=$\frac{19.4s}{\frac{20}{2}}$=1.94s，
由單擺周期公式為：T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$可知，重力加速度為：g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$=$\frac{4×3.1{4}^{2}×0.934}{1.9{4}^{2}}$≈9.80m/s²；
（6）A、實(shí)驗(yàn)過程中單擺擺長不能發(fā)生變化，實(shí)驗(yàn)中的細(xì)線在鐵架臺(tái)上的懸點(diǎn)不應(yīng)直接繞在橫梁上，而應(yīng)嚴(yán)格固定，故A正確；
B、為減小實(shí)驗(yàn)誤差，減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選用體積較小的球，故B錯(cuò)誤；
C、單擺在擺角很小的情況下的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，擺角應(yīng)小于5°，實(shí)驗(yàn)時(shí)擺球偏離平衡位置的角度不能太大，故C正確；
D、為 減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，故D錯(cuò)誤；
故選：AC；
故答案為：（2）1.65；（5）9.80；（6）AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了游標(biāo)卡尺讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀；知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、應(yīng)用單擺周期公式即可解題．