物理20分鐘專題突破（17）

力學(xué)實(shí)驗(yàn)（二）

1．在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)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(tái)上

b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)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(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T＝t/n

e．用公式計(jì)算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)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(shí)的周期公式可近似為，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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(cè)微器測(cè)量一金屬絲的直徑，測(cè)微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測(cè)量值為         mm．

3．某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50 Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，         ，         ，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，          ；

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(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離5及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）在上車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，                做正功，

        做負(fù)功．

（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力是                  ．

 

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果

測(cè)量點(diǎn)

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(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由落體機(jī)械能守恒時(shí)，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(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議：

A．適當(dāng)加長(zhǎng)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(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期，其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是         。 

      
   
      
    
    
      
    
      下落時(shí)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(shí)小球動(dòng)量的大小為_(kāi)________________．
      （取）
      7．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的交流電源頻率是，用它記錄一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)小車的位移，打出的一條紙帶和已選好的計(jì)數(shù)點(diǎn)0，1、2、3、4如圖所示．某同學(xué)測(cè)量出1與2兩點(diǎn)間的距離為，3與4兩點(diǎn)間的距離為，由此可算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度_______________．
      8．在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(kāi)始運(yùn)動(dòng).若v0很小，
             則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為           
.
      9． 用一主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，
      結(jié)果如圖所示。可以讀出此工件的長(zhǎng)度為_(kāi)___________。
      （2）在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)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(cè)得此單擺20個(gè)周期的時(shí)間為t，從懸掛點(diǎn)到小球頂端的線長(zhǎng)為l，還需要測(cè)量的物理量為_(kāi)__________。將g用測(cè)得量表示，可得
       
       
10．一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖1所示。
            ①該振動(dòng)的振幅是         
cm；②振動(dòng)的周期是        
s；③在t等于周期時(shí)，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是        
cm。圖2為該波在某一時(shí)刻的波形圖，A點(diǎn)位于x＝0.5 m處。④該波的傳播速度是
         m/s；⑤經(jīng)過(guò)周期后，A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是        
cm。
      


      
 
      
  
 
      
 
      
  
  
 
      

      

 
       
       
       
       
       
      1．【答案】：（1）偏�。�2）T′（或t、n）、θ，  T′
      【解析】：?jiǎn)螖[擺長(zhǎng)為擺線長(zhǎng)度與小球半徑之和，因該同學(xué)將偏小的擺長(zhǎng)代入公式計(jì)算，所得重力加速度的測(cè)量值偏小于實(shí)際值；為驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量單擺在任意擺角θ時(shí)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(shí)橫軸的截距為T0。
      2．【答案】：2.793（2.791～2.795mm之間均可）       
      【解析】：測(cè)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(kāi)開(kāi)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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