浙江高考物理選修一有《動(dòng)量守恒定律》和《單擺》兩個(gè)章節(jié)的內(nèi)容。
題目:某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑d,用米尺測(cè)量擺線的長(zhǎng)度L,用秒表記錄單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的一次全振動(dòng)的時(shí)間t。
(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑d時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示,則擺球的直徑為______mm。
(2)該同學(xué)測(cè)得的擺線長(zhǎng)度為______mm。
(3)該同學(xué)測(cè)得重力加速度的值是9.78m/s2,與標(biāo)準(zhǔn)值相比,該同學(xué)測(cè)量的重力加速度值偏小,可能的原因是______。
(A)擺線上端未牢固地固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了
(B)開始計(jì)時(shí),秒表讀數(shù)小于擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間
(C)實(shí)驗(yàn)中誤將n次全振動(dòng)誤記為n+1次
(D)實(shí)驗(yàn)中誤將n次全振動(dòng)誤記為n-1次
解題思路:
(1)游標(biāo)卡尺的示數(shù)讀數(shù)為:13mm+7×0.05mm=13.35mm。
(2)擺球的直徑為$13.35mm$,則擺球的半徑為$r = \fractxrzbvzd{2} = 6.675mm$,擺線的長(zhǎng)度為$L = 2r + l_{0} = 2 \times 6.675 + 80 = 93.45mm$。
(3)根據(jù)單擺周期公式$T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$可知,重力加速度的測(cè)量值偏小的原因可能是周期測(cè)量偏大。A選項(xiàng)中振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),會(huì)使周期偏大;B選項(xiàng)中開始計(jì)時(shí),秒表讀數(shù)小于擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間,會(huì)使周期偏小;C選項(xiàng)和D選項(xiàng)中均不會(huì)影響周期的測(cè)量。因此,本題答案為A。