物理20分鐘專題突破(17)
力學實驗(二)
1.在“用單擺測重力加速度”的實驗中,
(1)某同學的操作步驟為:
a.取一根細線,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。為了用圖像法驗證該關系式,需要測量 的物理量有____________;若某同學在實驗中得到了如圖所示的圖線,則圖像中的橫軸表示______。
2.某同學用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑,測微器的示數如圖所示,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量,更換紙帶,重復②的操作。
(2)圖是鉤碼質量為0.03 kg,砝碼質量為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五個計數點,可獲得各計數點到0的距離5及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結果填在表1中的相應位置.

(3)在上車的運動過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統,
做正功,
做負功.
(4)實驗小組根據實驗數據繪出了圖中的圖線(其中Δv2=v2-v20),根據圖線可獲得的結論是
.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.適當加長擺線
B.質量相同,體積不同的擺球,應選用體積較大的
C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大
D.當單擺經過平衡位置時開始計時,經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,其中對提高測量結果精確度有利的是
。

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點0,1、2、3、4如圖所示.某同學測量出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 線,線的另一端系一質量為m、帶電量為q的 小球.當沿細線方向加上場強為E的勻強電場后, 小球處于平衡狀態.現給小球一垂直于細線的初 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,游標上有20個分度的卡尺測量一工件的長度, 結果如圖所示?梢宰x出此工件的長度為____________。 
(2)在測量重力加速度的實驗中,某同學用一根細線和一均勻小球制成單擺。他已經測得此單擺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;為驗證該關系式,需要測量單擺在任意擺角θ時的周期T′,根據公式與圖像的函數關系式可推導得到擺角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 (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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