浙江高考物理选修一有《动量守恒定律》和《单摆》两个章节的内容。
题目:某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用游标卡尺测量摆球的直径d,用米尺测量摆线的长度L,用秒表记录单摆在摆动过程中的一次全振动的时间t。
(1)该同学用游标卡尺测量摆球的直径d时,游标卡尺的示数如图所示,则摆球的直径为______mm。
(2)该同学测得的摆线长度为______mm。
(3)该同学测得重力加速度的值是9.78m/s2,与标准值相比,该同学测量的重力加速度值偏小,可能的原因是______。
(A)摆线上端未牢固地固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
(B)开始计时,秒表读数小于摆球一次全振动的时间
(C)实验中误将n次全振动误记为n+1次
(D)实验中误将n次全振动误记为n-1次
解题思路:
(1)游标卡尺的示数读数为:13mm+7×0.05mm=13.35mm。
(2)摆球的直径为$13.35mm$,则摆球的半径为$r = \frac{d}{2} = 6.675mm$,摆线的长度为$L = 2r + l_{0} = 2 \times 6.675 + 80 = 93.45mm$。
(3)根据单摆周期公式$T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$可知,重力加速度的测量值偏小的原因可能是周期测量偏大。A选项中振动中出现松动,会使周期偏大;B选项中开始计时,秒表读数小于摆球一次全振动的时间,会使周期偏小;C选项和D选项中均不会影响周期的测量。因此,本题答案为A。