在《用单摆测定重力加速度》的实验中,为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”,实验中采用了如图甲所示的双线摆.测出摆线长度为L,线与水平横杆夹角为θ,摆球半径为r.若测出摆动的周期为T,则此地重力加速度为
4π2(Lsinθ+r)
T2
4π2(Lsinθ+r)
T2
;某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时主尺和游标如图乙所示,则摆球的半径r为
8.0
8.0
mm.
分析:图中是双线摆,摆长等于球心到天花板间的垂直距离.由数学知识求得摆长,由单摆的周期公式求解g.
先读主尺(只读整数),再加上游标尺(格数乘以分度分之一,格数找对齐的一个不估读),即读出摆球的直径,求出半径.
解答:解:该摆称为双线摆,其等效摆长为l=Lsinθ+r
根据单摆的周期公式T=2π
l
g

  g=
4π2l
T2
=
4π2(Lsinθ+r)
T2

主尺读数:16mm,游标尺对齐格数为0,读数:0×0.1=0.0mm,所以摆球的直径为:d=16mm+0.0mm=16.0mm
故半径为r=
d
2
=8.0mm
故答案为:
4π2(Lsinθ+r)
T2
;8.0
点评:本题是等效单摆问题,常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.掌握单摆的周期公式,从而求解重力加速度.
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