Question

用单摆测定重力加速度的实验中，如果测得摆线的长度为L，小球的直径为D，单摆的周期为T，则（1）求重力加

用单摆测定重力加速度的实验中，如果测得摆线的长度为L，小球的直径为D，单摆的周期为T，则（1）求重力加速度的表达式g=______．（2）为减少实验误差，需要测量n全振动的时间t．测量时间t的计时起始位置为______．（3）对符合要求的单摆模型，在实验过程中要求最大偏角______，同时振动必须在______．

Answer 1

（1）该单摆的摆长为：l=L+ 1 2 D ． 由单摆的周期公式有：T=2 π l g 得：g= 4 π 2 l T 2 = 4 π 2 (L+ 1 2 D) T 2 （2）减少实验误差，测量时间t的计时起始位置为平衡位置，因为摆球经过平衡位置时速度最大，相同的视觉距离误差，引起测量的时间误差最小． （3）单摆只有摆角很小的情况下其振动才是简谐运动，所以在实验过程中要求最大偏角不超过5°，同时必须保证摆球在同一竖直平面内振动，不能形成圆锥摆． 故答案为：（1） 4 π 2 (L+ 1 2 D) T 2 ；（2）平衡位置；（3）不超过5°，同一竖直平面内振动，不能形成圆锥摆．