在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)、开口竖直向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一
题型:不详难度:来源:
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)、开口竖直向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2 - l图象,则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122111022-63944.jpg) (1)下列工具中,本实验所需的测量工具有_________(2)如果实验中所得到的T2 - l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的________。 (3)由图象可知,小筒的深度h = _______cm;当地重力加速度g = _____m/s2(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)。 |
答案
(1)BD(2)a(2分)(3)30(2分),9.86(2分) |
解析
试题分析:(1)要测量筒下端口到摆球球心之间的距离以及摆动的周期,所以需要的器材是毫米刻度尺和秒表.故B、D正确,A、C错误.故选BD. (2)根据 ,图线应该是一条过原点的倾斜直线,但是因为 时,实际摆长不为0,所以图象中 时,周期不等于0.故选a (3)当 时,对应的位置是-30cm.可知小筒的深度为30cm.图线的斜率 ,所以 . 点评:解决本题的关键掌握单摆的周期公式 ,以及会通过作T2-L图线求重力加速度. |
举一反三
某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,寻找物体间相互作用时的不变量。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122111016-23999.png) ⑴该同学还必须有的器材是________、________,铅锤,木板,白纸,复写纸,图钉,细线。 ⑵需要直接测量的数据是___________________、____________________。 ⑶用所得数据表示不变量的关系式为____________________。 |
某同学用双缝干涉实验测量红光的波长,他将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示设为x1,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹的中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示设x2.则相邻亮纹的间距Δx的计算式为Δx= (用x1 x2表示),代入数据求得Δx= mm.若双缝间距 ,测得双缝到屏的距离 ,则求得所测红光波长为 m。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122111011-41183.png) |
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中: (1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122110954-39167.jpg) (2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________.(填选项前的字母) A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时 B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122110954-31764.png) C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小 (3)如果测得的g值偏小,可能的原因是________. A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C.开始计时时,秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动记为50次 (4)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=________(用k表示).![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122110955-14736.jpg) |
科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律,其原理如图所示.图中O为转轴,A球固定于杆上且质量为mA,B球放在勺形槽内且质量为mB.由静止释放轻杆后,可以逆时针转动,轻杆转到竖直位置时,B球被水平抛出.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122110937-87602.jpg) (1)要验证机械能守恒定律,首先需要测量mA、mB及两球距O点的距离LA、LB,除此之外还需要测量的物理量有________. A.A球从释放运动到最低点的时间t B.O离地面的高度h C.B球落地点与O的水平距离x D.释放轻杆时A球的高度h0 (2)下列减小实验误差的措施中,可行的有________. A.开始释放时,让轻杆水平 B.支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上 C.杆的硬度尽量高 D.在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量x E.尽量减小转轴O处的摩擦力 F.尽量减小B球的质量 (3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下,结合上述测定的物理量,可求系统重力势能减少量为________,动能增加量为________,正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者. |
如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称是____________传感器;由该实验得到的结论是:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122110916-12053.png) ____________________________________________________________________________。 |
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