分析 (1)由T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$可知,還需測量懸掛點到小球頂端的距離l;明確單擺的有效長度,代入公式,從而可求加速度g,根據(jù)g的表達式可確定誤差原因;
(2)擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的;擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的擺球振動穩(wěn)定后,從平衡位置開始計時;擺線偏離平衡位置不大于5°,才是簡諧運動.?dāng)[長等于線長加球的半徑.?dāng)[動周期等于總時間與擺動次數(shù)的比值.
(3)把擺線長l0作為擺長,直接利用公式求出重力加速度值,而作出T2-l0圖象后求出斜率,然后算出重力加速度.因此不受到影響,因利用斜率求,若沒有計入球的半徑,會導(dǎo)致圖象被平移,但圖象的斜率不變.
解答 解:(1)根據(jù)g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$
A、測量擺長忘記加上小球半徑,則擺長變小,由上式可知g偏小,故A錯誤;
B、g與擺球質(zhì)量及振幅無關(guān),故B錯誤;
C、擺動次數(shù)多記了一次,則周期T變小,那么g偏大,故C正確;
D、不是在豎直平面內(nèi)擺動,根據(jù)圓錐擺的周期公式 T=2π$\sqrt{\frac{Lcosα}{g}}$,L是線長,α是擺線與豎直方向的夾角,
而單擺的周期公式為 T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$,可知圓錐擺的周期比單擺的周期小,所以測量的周期偏小,由單擺的周期公式,可知所測得的g值將偏大,則L變大,故g偏大,故D正確;
故選:CD;
(2)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.
擺的擺長等于線長加球的半徑,即為87.40cm;
因為40次全振動的時間為75.2s,所以單擺的擺動周期是$\frac{75.2}{40}$=1.88s;
(3)根據(jù)公式可知,g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$,由于擺長變小,
又由T2-l0圖象后求出斜率,即為T2=$\frac{g}{4{π}^{2}}$(L+r),故重力加速度不變.
故答案為:(1)CD;(2)87.40,1.88;(3)不變.
點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握,這是物理實驗的基礎(chǔ).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量可減小誤差.對于測量誤差可根據(jù)實驗原理進行分析.同時一定要記住,單擺測量時間的計時起點是平衡位置,這一點很重要.
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A. | tanα | B. | sinα | C. | tanα$\sqrt{tanα}$ | D. | cosα |
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A. | $\frac{3{t}^{2}θ}{4πG{s}^{3}{R}^{3}}$ | B. | $\frac{3{s}^{3}}{4θπG{t}^{2}{R}^{3}}$ | C. | $\frac{4θπ{R}^{3}G{t}^{2}}{3{s}^{3}}$ | D. | $\frac{4π{R}^{3}G{s}^{3}}{3θ{t}^{2}}$ |
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A. | 20J | B. | 68J | C. | 60J | D. | 36J |
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