Question

【題目】在做“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗時，

（1）為了利用單擺較準確地測出重力加速度，可選用的器材為______

A．20cm長的結實的細線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺

B．100cm長的結實的細線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺

C．100cm長的結實的細線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺

D．100cm長的結實的細線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺

（2）為了減小測量周期的誤差，擺球應在經過最______ （填“高”或“低”）點的位置時開始計時，并計數為1，擺球每次通過該位置時計數加1．當計數為63時，所用的時間為t秒，則單擺周期為______ 秒．

（3）實驗時某同學測得的g值偏大，其原因可能是______ ．

A．實驗室的海拔太高B．擺球太重

C．測出n次全振動時間為t，誤作為（n+1）次全振動時間進行計算

D．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現了松動，使擺線長度增加了

（4）有兩位同學利用假期分別去參觀北京大學和廈門大學的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”，他們通過校園網交換實驗數據，并由計算機繪制了T2-L圖象，如圖甲所示．去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是______ （填“A”或“B”）．另外，在廈大做探究的同學還利用計算機繪制了a、b兩種單擺的振動圖象如圖乙所示，由圖可知，a、b兩單擺的擺長之比= ______ ．（北大所在地的緯度比廈大高．）

Answer 1

【答案】 B 低 C B 4：9

【解析】（1）根據實驗要求，擺長1m左右，用米尺測量，體積較小的實心金屬球，選小鋼球，測量周期用秒表，故選B；（2）擺球經過最低點的位置時速度最大，在相等的距離誤差上引起的時間誤差最小，測的周期誤差最小．所以為了減小測量周期的誤差，擺球應選經過最低點的位置時開始計時．由題分析可知，單擺全振動的次數為，周期為；（3）海拔太高時，重力加速度較小，這不是測量結果偏大的原因；故A錯誤；擺球的重力越重，誤差越小；故B錯誤；實驗中誤將n次全振動計為n+1次，根據，求出的周期變小，g偏大，故C正確．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現松動，使擺線長度增加了，依據： ，測得的單擺周期變大，故由，可知得到的g值偏小，故D錯誤．故選C. （4）由，得，知圖象的斜率越大，則重力加速度越小，因為南京當地的重力加速度小于北京，去北大的同學所測實驗結果對應的圖線的斜率小，應該是B圖線．由振動圖線知，兩單擺的周期比為，由知，兩單擺擺長之比.