物理20分鐘專題突破（17）

力學(xué)實驗（二）

1．在“用單擺測重力加速度”的實驗中，

（1）某同學(xué)的操作步驟為：

a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上

b．用米尺量得細(xì)線長度l

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球

d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到周期T＝t/n

e．用公式計算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比＿＿＿（選填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

（2）已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為，式中T0為擺角趨近于0°時的周期，a為常數(shù)。為了用圖像法驗證該關(guān)系式，需要測量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同學(xué)在實驗中得到了如圖所示的圖線，則圖像中的橫軸表示＿＿＿＿＿＿。

 

2．某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測量值為         mm．

3．某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點針時器工作頻率為50 Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，         ，         ，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，          ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離5及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）在上車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，                做正功，

        做負(fù)功．

（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是                                                  ．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力是                  ．

 

表1紙帶的測量結(jié)果

測量點

S/cm

r/(m?s-1)

0

0.00

0.35

A

1.51

0.40

B

3.20

0.45

C

   

  

D

7.15

0.54

E

9.41

0.60

 

4． 利用打點計時器驗證自由落體機(jī)械能守恒時，下列器材中不必要的是

A.重物  　　 　　B.紙帶　　　　　C.天平    　　D.低壓電源

 

5．在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，有人提出以下幾點建議：

A．適當(dāng)加長擺線

B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的

C．單擺偏離平衡位置的角度不能太大

D．當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期，其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是         。 

    5. 
   
      
    
    
      
    
      下落時撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，
      則鋼板與水平面的夾角_____________．
      剛要撞擊鋼板時小球動量的大小為_________________．
      （取）
      7．已知打點計時器接的交流電源頻率是，用它記錄一個勻變速運動小車的位移，打出的一條紙帶和已選好的計數(shù)點0，1、2、3、4如圖所示．某同學(xué)測量出1與2兩點間的距離為，3與4兩點間的距離為，由此可算出小車運動的加速度_______________．
      8．在光滑水平面上的O點系一長為I的絕緣細(xì)
             線，線的另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的
             小球.當(dāng)沿細(xì)線方向加上場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后，
             小球處于平衡狀態(tài).現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初
             速度v0，使小球在水平面上開始運動.若v0很小，
             則小球第一次回到平衡位置所需時間為           
.
      9． 用一主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個分度的卡尺測量一工件的長度，
      結(jié)果如圖所示�？梢宰x出此工件的長度為____________。
      （2）在測量重力加速度的實驗中，某同學(xué)用一根細(xì)線和一均勻小球制成單擺。他已經(jīng)測得此單擺20個周期的時間為t，從懸掛點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量為___________。將g用測得量表示，可得
       
       
10．一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖1所示。
            ①該振動的振幅是         
cm；②振動的周期是        
s；③在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是        
cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x＝0.5 m處。④該波的傳播速度是
         m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是        
cm。
      


      
 
      
  
 
      
 
      
  
  
 
      

      

 
       
       
       
       
       
      1．【答案】：（1）偏�。�2）T′（或t、n）、θ，  T′
      【解析】：單擺擺長為擺線長度與小球半徑之和，因該同學(xué)將偏小的擺長代入公式計算，所得重力加速度的測量值偏小于實際值；為驗證該關(guān)系式，需要測量單擺在任意擺角θ時的周期T′，根據(jù)公式與圖像的函數(shù)關(guān)系式可推導(dǎo)得到擺角θ=0時橫軸的截距為T0。
      2．【答案】：2.793（2.791～2.795mm之間均可）       
      【解析】：測量值讀數(shù)為2.5mm＋0.01mm×29.3=2.793mm。
       
      3．【答案】（1）②接通電源、釋放小車     斷開開關(guān)
      （2）5．06    0．49    （3）鉤砝的重力    小車受摩擦阻力
      （4）小車初末速度的平方差與位移成正比   小車的質(zhì)量
       
      4．C      5．AC      6．（2分）    
      7．2       8．     
9．（1）10.405cm
      （2）小球直徑d           10．①8  ②0.2  ③0  ④10  ⑤－8
       
      
				
	
      
		
      


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