Question

【题目】某同学用时间传感器代替秒表做“用单摆测重力加速度”的实验,他的设计如图实甲所示;长为L的摆线一端固定在铁夹台上,另一端连接一质量为m,半径为r的小球,在摆线上紧邻小球处套有一小段轻细挡光管,当单摆摆动到平衡位置时,挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束,信号处理系统就能形成一个电压信号,如图乙所示,R2为定值电阻.

(1)某同学用10分度的游标卡尺测小球的直径,如图丙所示.正确的读数是________ mm

(2)R1两端的电压U与时间t的关系如图乙所示,则用此装置测得单摆的周期为________.

(3)当有光照射R1时,信号处理系统获得的是________（填“高电压信号”或“低电压信号”）.

(4)摆球应采用直径较小,密度尽可能________的球,摆线长度要在1米以上,用细而不易伸长的尼龙线.

(5)摆线偏离竖直方向的角度θ应_________

(6)要在摆球通过______位置时开始计时,摆线每经过此位置______次才完成一次全振动.

Answer 1

【答案】 20.8 2T0 低电压信号 大 ＜10° 平衡 两

【解析】（1）直径：主尺：20mm，游标尺对齐格数：8个格，读数：8×0.1mm=0.8mm，
所以直径为：20.8mm
（2）根据图象可以知道小球的周期是2T0．

（3）当有光照射R1时，光敏电阻R1阻值减小，信号处理系统获得的是低电压；

(4)摆球应采用直径较小,密度尽可能大的球,摆线长度要在1米以上,用细而不易伸长的尼龙线.

(5)摆线偏离竖直方向的角度θ应＜10°，否则就不是简谐振动；

(6)要在摆球通过平衡位置时开始计时,摆线每经过此位置两次才完成一次全振动.