问题
实验题
(10分)Ⅰ.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次~50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g= (用题中所给的字母表达).
Ⅱ.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①此单摆的周期T为多少？
②设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)
答案
Ⅰ.
Ⅱ. ①0.8s；
题目分析：（1）单摆的周期
；摆长
；根据
得重力加速度为：
（2）单摆运动时，经过最低点拉力最大，一个周期内两次经过最低点，由图象知，T=0.8s．当单摆静止时有：F3=mg，摆动时，在最低点有：
．
则最低点的动能为：
，因为
，解得动能
，则机械能 
．