(8分)我市第一中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度。(1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共
题型:不详难度:来源:
(8分)我市第一中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度。 (1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,所用时间为t=________s。
(2)用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体数据)。 (3)若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和振动周期T,作出T 2—图象,就可以求出当地重力加速度.理论上T 2 —图象是一条过坐标原点的直线,该同学根据实验数据作出的图象如图所示. ①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___。 ②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2(取π2=9.87)。 |
答案
(1)100.2s (2分) (2)4π2Ln2/t2 (2分) (3)①测单摆摆长时漏掉了摆球的半径(2分)②9.87(2分) |
解析
略 |
举一反三
(8分) (1)(4分)如下图用螺旋测微器定某一金属丝直径,测得的直径为 mm;用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的长度为 cm。
(2)(4分)某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算: ①该匀变速直线运动的加速度a= m/s2,②与纸带上D点相对应的瞬时速度v= m/s。(答案均要求保留3位有效数字) |
利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力,并能得到挂钩所受的拉力随时间的变化图像,实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆来验证机械能守恒,实验步骤如下: ①如图甲所示,固定力传感器M,并在挂钩的正下方固定一个小圆环(环中的光滑小孔O刚好够一根细线穿过)。 ②取一根不可伸长的细线,一端固定一个小铁球,另一端穿过小孔O固定在传感器的挂钩上。 ③让小铁球处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图像如图乙所示。 ④让小球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图像如图丙所示。 请回答以下问题: (1)由图中数据可求得小孔O到小铁球球心的距离为 m。(计算时取g≈π2) (2)为了验证小球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则( ) A.一定得测出小球的质量m B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β C.一定得知道当地重力加速度g的大小 D.只要知道图中的F0、F1、F2的大小 (3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为了验证小球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证等式 是否成立。(用题中所给物理量的符号来表示) |
(每小题3分,共9分)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中: (1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下,若要计算当地的重力加速度,应选用第 组实验数据
组 别
| 摆球材料
| 摆长L/m
| 最大摆角
| 全振动次数N
| A
| 铜
| 0.40
| 150
| 20
| B
| 铁
| 1.00
| 50
| 50
| C
| 铝
| 0.40
| 150
| 10
| D
| 木
| 1.00
| 50
| 50
| (2)甲同学准确无误地完成实验,作出了T2—L图象为OM,乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学作出的T2—L图象为图中的
A.虚线①,不平行实线OM B.虚线②,平行实线OM C.虚线③,平行实线OM D.虚线④,不平行实线OM (3)在利用本实验测重力加速度过程中,若测得的g 值偏小,则可能的原因是以下各项中的 。 A.将振动次数N误记为(N+1); B.由于阻力使振幅逐渐变小 C.单摆小球振动时,形成了圆锥摆; D.未加小球半径,而将摆线长作为摆长 |
(18分) (1)图1是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,若将沙漏下方的木板匀速拉出,漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。
①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间 (填“大于”、“等于”或“小于”)沙漏在木板2上形成曲线O′A′段经历的时间。 ②经测量发现OB=O′B′。若木板1运动的速度大小为v1,木板2运动的速度大小为v2,则 A. B. C. D. (2)某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。 ①首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3所示,这次测量对应位置金属导线的直径为 mm;
②然后他测量了金属丝的电阻:,实验中使用的器材有: a.金属丝(接入电路的长度x0为1m,电阻约5Ω~6Ω) b.直流电源(4.5 V,内阻不计) c.电流表(200mA,内阻约1.0Ω d.电压表(3V,内阻约3kΩ) e.滑动变阻器(50Ω,1.5A) f.定值电阻R1(5.0Ω,1.5A) g.定值电阻R2(10.0Ω,1.0A) h.定值电阻R3(00.0Ω,1.0A) i.开关,导线若干 该同学实验时的电路图如图4所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选 (选填“R1”、“R2”或“R3”);
③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U—I图象如图5所示,根据图象可以求得金属丝的电阻Rx= Ω。
④设法保持金属丝的温度不变,而逐渐减小上述金属丝(接入电路长度为x0)接入电路的长度x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是 ( ) |
(20分) (1)(6分)从下图中读出球的直径是 mm。
(2)(14分)有一个量程为3V的电压表,代号为④,经过初步粗测其内阻大约为3kn,现在的任务是:测出该电压表内阻的精确值。现在实验室可提供的器材有: ①取值范围为0.1Ω到9999.9Ω,最大电流为0.1A,代号为Ra的电阻箱一台; ②最大电阻为1000Ω最大电流为0.2A,代号为尺Rb的滑动变阻器一个; ③开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源一个,代号为E; ④代号为K的电键一个; ⑤供连接用的导线若干条。 要求:(a)在这些器材中,适当选择有用的器材,设计一个简便易行的测量电路,画出电路图并标出所用器材的代号。 (b)列出测量步骤:并写出计算电压表内阻的最终表达式。 |
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