Question

（12分）将一单摆装置竖直挂于某一深度h（未知） 且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的程度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T²为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度。

（1）利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆多次全振动的时间，从而求出振动周期。除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为     ____________________。

A．天平  B．毫米刻度尺  C．螺旋测微器

（2）如果实验中所得到的T²-L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的_________。

（3）由图象可知，小筒的深度h=_________m，当地的g=_____________m/s²。

（4）某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为____________s。

Answer 1

（1）B（2分）；（2）a （2分）；（3）0.30（3分）9.86（3分）；（4）66.3（2分）

解析：

（1）为了测量出周期，需要秒表，为测量程度的改变需要刻度尺，故还需要的测量工具为B；

（2）根据单摆的周期公式，得，显然若以l为自变量，则当地l=0时T²>0，所以真正的图象是a；

（3）由（2）的分析可以确定，筒的深度为0．30m，a图象的斜率为，所以当地的重力加速度为9．86m/s²；

（4）66．3s   对于秒表读数，应注意小表盘上的每格是1min，大表盘上每小格保持0．1s。