Question

16．某同學(xué)在家里做“用單擺測(cè)定重力加速度“的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有適合的擺球，他找到了一塊大小為5cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替擺球．他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：
A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)
B．將石塊拉開(kāi)，使擺角α大約為10°左右，然后由靜止釋放
C．從石塊擺到平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T=$\frac{t}{29}$得出周期
D．改變OM間細(xì)線的長(zhǎng)度，再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的（L₁、T₁）、（L₂、T₂）…
E．求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值代入公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}_{2}}$，求出重力加速度g
（1）你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是CE（填序號(hào)）．
（2）改正錯(cuò)誤后，如果用L-T²圖象來(lái)處理，就能解決擺長(zhǎng)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量所帶來(lái)的誤差．圖中，根據(jù)正確數(shù)據(jù)得到的圖象是C（填序號(hào)）

Answer 1

分析 （1）擺長(zhǎng)等于懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離；從石塊擺到平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間T，由T=$\frac{t}{30}$得出周期；求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的L和T的值代入公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$，求出重力加速度g，然后求加速度g的平均值．
（2）應(yīng)用單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后分析圖示圖象答題．

解答 解：（1）該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤的是CE；
C中，從石塊擺到平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間T，由T=$\frac{t}{30}$得出周期；
E中，求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的L和T的值代入公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$，求出重力加速度g，然后求加速度g的平均值．故選：CE；
（2）由單擺周期公式：T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$可知：L=$\frac{g}{4{π}^{2}}$T²，L與T²成正比，由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的L是擺線長(zhǎng)度，L小于擺長(zhǎng)，L偏小，則L-T²圖象在T²軸上有截距，故C正確；
故選：（1）CE；（2）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握，應(yīng)用單擺周期公式可以解題．