在“用单摆测定重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d.
(1)该单摆的摆长为______.
(2)该单摆的周期为______.
(3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=______.
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的______.
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算.
(1)摆长为悬点到球心的距离,所以L=l+d 2
(2)周期为一次全振动的时间,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,所以在t时间内完成了n-1个全振动,所以T=2t n-1
(3)根据周期公式得:T=2π
解得:g=L g
=4π2L T2 (n-2)2π2(2l+d) 2t2
(4)A、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,测得的单摆周期变大,根据g=
可知,测得的g应偏小.故A错误;B、实验中误将n次全振动计为n+1次,根据T=4π2L T2
求出的周期变小,g偏大.故B正确;C、以摆线长作为摆长来计算,摆长偏小,根据g=t n
可知,测得的g应偏小.故C错误;D、以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,摆长偏大,根据g=4π2L T2
可知,测得的g应偏大.故D正确.4π2L T2
故选BD
故答案为:(1)l+
;(2)d 2
;(3)2t n-1
;(4)BD(n-2)2π2(2l+d) 2t2