9.某位老師和同學們在課堂上共同探究了砂擺實驗,并描繪出了砂擺的振動圖象如圖所示,實驗過程中保證砂擺是簡諧運動,實驗分兩步進行:
(1)保證砂擺的擺長不變的情況下,在砂擺擺動過程中,兩次以不同的速度勻速拉出木板得到的圖形分別如圖a、b所示,說明兩次拉木板的速度之比為3:2;
(2)改變砂擺得到不同的擺長,對于不同擺長的砂擺擺動過程中,如果兩次拉動木板速度相同,得到的圖形也是分別如圖a、b所示,通過圖象可以分析相應的擺長之比為9:4.

分析 (1)對同一個單擺,說明周期T一定,則拉出木板a用時2T,拉出木板b用時3T,根據(jù)速度定義式求解速度之比;
(2)兩次拉木板速度相同,說明拉出的時間是一定的,得到兩個單擺的周期之比,進一步根據(jù)單擺的周期公式求擺長之比.

解答 解:(1)對同一個單擺,周期是一定的,由圖知拉出木板a用時2T,拉出木板b用時3T,設板長為L,則兩次拉木板的速度之比為
  va:vb=$\frac{L}{2T}$:$\frac{L}{3T}$=3:2
(2)兩次拉木板速度相同,說明拉出的時間是一定的,設為t,由圖可得兩個單擺的周期分別為 Ta=$\frac{t}{2}$,Tb=$\frac{t}{3}$,周期之比為 Ta:Tb=3:2
根據(jù)單擺周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$,單擺的擺長之比為 La:Lb=9:4;
故答案為:(1)3:2,(2)9:4.

點評 本題關鍵根據(jù)周期相同得到運動時間之比,或者根據(jù)時間相同得到運動周期之比,同時要能根據(jù)單擺的周期公式列式研究.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.質點從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)4s后速度達到20m/s,然后勻速運動了10s,接著經(jīng)8s勻減速運動后靜止.求:
(1)質點在加速運動階段和減速運動階段的加速度的大小?
(2)質點在整個過程的平均速度?

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20.如圖所示,兩個同心導體圓環(huán),半徑分別為R、r,以小圓環(huán)為邊界的區(qū)域內有垂直于圓環(huán)平面的勻強磁場,當磁感應強度B隨時間t按B=kt (其中k為常數(shù))規(guī)律變化時,大圓環(huán)R與小圓環(huán)r中產生的感應電動勢分別為ER、Er,則( 。
A.ER=πR2kB.Er=πR2kC.ER=πr2kD.Er=πr2k

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.已知空氣的摩爾質量為2.9×10-2kg/mol,在標準狀態(tài)下一同學做一次深呼吸大約吸入4×102cm3,那么做一次深呼吸,吸入的空氣質量約為5.2×10-4千克,吸入的空氣分子個數(shù)是1.1×1022個.

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4.如圖所示,BC是半徑為R的豎直面內的圓弧軌道,軌道末端C在圓心O的正下方,∠BOC=60°,將質量為m的小球,從與O等高的A點水平拋出,小球恰好從B點沿圓弧切線方向進入圓軌道,由于小球與圓弧之間有摩擦,能夠使小球從B到C做勻速圓周運動.重力加速度大小為g.則( 。
A.從B到C,小球克服摩擦力做功為$\frac{1}{2}$mgR
B.從B到C,小球與軌道之間的動摩擦因數(shù)可能保持不變
C.A、B兩點間的距離為$\sqrt{\frac{7}{12}}$R
D.在C點,小球對軌道的壓力為$\frac{10}{3}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻,要求盡量減小實驗誤差.

(1)應該選擇的實驗電路得圖1中的甲(選填“甲”或“乙”)
(2)現(xiàn)有電流表(0-0.6A)、開關和導線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0-15V)
B.電壓表(0-3V)
C.滑動變阻器(0-50Ω)
D.滑動變阻器(0-500Ω)
實驗中電壓表應選用B,滑動變阻器應選用C;(選填相應器材前的字母)
(3)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化,圖2的各示意圖中的正確反映P-U關系的是C.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.在“測定一節(jié)干電池電動勢和內阻”的實驗中:
(1)第一組同學利用如圖中的圖甲所示的電路圖進行實驗測量,現(xiàn)備有以下器材:
A、干電池1節(jié);B、滑動變阻器(0~20Ω);C、滑動變阻器(0~1kΩ);D、電壓表(0~3V);E、電流表(0~0.6A);F、電流表(0~3A);G、開關、導線若干.
其中滑動變阻器應選B,電流表應選E.(只填器材前的序號);根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖所示的U-I圖線,則被測電池的電動勢E=1.45V,內電阻r=0.90Ω.
(2)第二組同學也利用圖甲所示的電路圖進行實驗測量另一節(jié)干電池,初始時滑片P在最左端,但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路,合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向右滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù),于是該組同學分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關系圖,如圖丙所示,則根據(jù)圖象可知,電池的電動勢為1.50V,內阻為1.0Ω.
(3)由于電壓表的分流作用,使測出的E測與真實值比較:E<E,(填“>”、“<”或“=”)

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18.某同學利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,弧形軌道末端水平,離地面的高度為H,現(xiàn)將鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放,鋼球的落地點距弧形軌道末端的水平距離為s.

(1)若軌道光滑,不計空氣阻力,則s與h的關系是s2=4Hh.
(2)該同學做實驗,測量得到一組數(shù)據(jù)如表所示.
h(10-1m)2.003.004.005.006.00
s2(10-1m23.965.987.889.9611.92
請在圖2的坐標紙上作出有關s2和h的關系圖象.
(3)若H=0.50m,對比實驗結果與理論計算值,自同一高度由靜止釋放的鋼球水平拋出速率小于(填“小于”或“大于”)理論值.你認為造成上述誤差的可能原因是:因為鋼球在實際運動過程中受到摩擦力和空氣阻力作用.

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19. 如圖所示,兩傾斜軌道cb、cd間用一段很小的圓弧連接,其中傾角θ=37°,長度為L=26.25m的cd軌道粗糙,光滑軌道cd的頂端d與水平地面間的高度差為h=0.2m,長度l=0.4m,一質量m=0.1kg的小滑塊從傾斜軌道cb的頂端以vb=5m/s的初速度滑下,到達軌道d點時速度為零,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)滑塊與軌道cb間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)滑塊在兩軌道上運動的總時間t.

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