題目列表(包括答案和解析)
板長L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期計算值T0/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期測量值T/s | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
學過單擺的周期公式以后,有的同學對鐘擺產(chǎn)生了興趣,他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復擺),如圖所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,C點為重心,板長為L,周期用T表示.
甲同學猜想:復擺的周期應該與板的質(zhì)量有關.
乙同學猜想:復擺的擺長應該是懸點到重心的距離L/2.
丙同學猜想:復擺的擺長應該大于L/2.
為了研究以上猜想是否正確,他們進行了下面的實驗探索:
①把兩個相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計)粘好,測量其擺動周期,發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動時的周期相同,重做多次仍有這樣的特點.則證明了甲同學的猜想是________的(選填“正確”或“錯誤”).
②用T0表示板長為L的復擺看成擺長為L/2單擺的周期計算值,用T表示板長為L復擺的實際周期測量值.計算與測量的數(shù)據(jù)如下表:
由上表可知,復擺的等效擺長________L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”).
③為了進一步定量研究,同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理,所選坐標如圖.請在坐標上作出T-T0圖,并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出=________(結果保留三位有效數(shù)字,其中L等是板長為L時的等效擺長,).
學過單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學們對鐘擺產(chǎn)生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木條(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復擺),如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,C點為重心,板長為L,周期用T表示。
甲同學猜想:復擺的周期應該與板的質(zhì)量有關。
乙同學猜想:復擺的等效擺長L等應該是懸點到重心的距離L/2。
丙同學猜想:復擺的等效擺長L等應該大于L/2。
為了研究以上猜想是否正確,同學們進行了下面的實驗探索:
(1)把兩個相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計)粘好,測量其擺動周期,發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動時的周期相同,重做多次仍有這樣的特點。則證明了甲同學的猜想是_______________的(選填“正確”或“錯誤”)。
(2)將板長為L的復擺看作是擺長是L/2的單擺,利用單擺的周期公式可計算出其周期T0=2,填入下表第二行;另外將板長為L的復擺的實際周期測量值用T表示,填入下表第三行。比較下表中T0與T的數(shù)據(jù)可知,復擺的等效擺長L等_________L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
板長L/cm |
25 |
50 |
80 |
100 |
120 |
150 |
周期計算值T0/s |
0.70 |
1.00 |
1.27 |
1.41 |
1.55 |
1.73 |
周期測量值T/s |
0.81 |
1.16 |
1.47 |
1.64 |
1.80 |
2.01 |
(3)為了進一步定量研究,同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理,做出的T-T0關系圖線如右圖,請根據(jù)圖線求出復擺的等效擺長L等跟板長L的關系表達式為__________
一、單選題:
1.B 2.B. 3.A 4.C 5.D 6.B
二、多選題:
7.BD 8.ABD 9.AC 10.CD 11.AC
三、填空題:
12.S1、S6 ;S1、S2、S3、S4、S5、S6 , B .紙帶運動時受到打點計時器的阻力,測量計數(shù)點之間的距離時會有測量誤差.
13.(1)斜槽末端水平, 保持小球水平拋出的初速度相同.(2)保持相鄰痕跡點的水平距離大小相同 .(3)略
四、計算或論述題:
14.Fcos=(mg-Fsin)
F(cos+sin)=mg ①
F=kx ②
聯(lián)立解出:k=
15.原題解法不合理。正確解法為:設加速、減速時間分別為t1、t2
由題意得: ①
②
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解得到t1=9s、t2=2s
且途中實際最大速度=
16.解:(1)設土星質(zhì)量為M0,顆粒質(zhì)量為m,顆粒距土星中心距離為r,線速度為v,
根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律: ① 解得:.
對于A、B兩顆粒分別有: 和,得: ②
(2)設顆粒繞土星作圓周運動的周期為T,則: ③
對于A、B兩顆粒分別有: 和 得: ④
(3)設地球質(zhì)量為M,地球半徑為r0,地球上物體的重力可視為萬有引力,探測器上物體質(zhì)量為m0,在地球表面重力為G0,距土星中心r0/=km處的引力為G
⑤ ⑥
由⑤⑥得: (倍) ⑦
17.(1)由幾何關系得:A向右移動
拉力F1做功:=5.0 J
(2)設細繩與豎直方向的夾角為,因繩不可伸長,所以:vBcos=vAsin
則 vA1=vBcot1=m/s
vA2=vBcot2=m/s
拉力F2做功:w 2=mBgh+( )
代入數(shù)據(jù)解得: w2=3.8J
18.⑴ 減速運動,到右端時速度,m/s=
包的落地點距B端的水平距離為
s=vt=v=2×m=
⑵由題意, ω值的范圍是ω≤10rad/s.
當ω1=40 rad/s時 ,包的落地點距B端的水平距離為s1==Rωt=v=
⑶見圖
19.(1)由功能關系, ①
=
=20 碰撞次數(shù)為20次,最后球停在C點
(2)設剛好球B能做完整的圓周運動,并設其在最高點的速度為v1,在最低點的速度為v2
③
④
⑤
聯(lián)立③④⑤并代入數(shù)據(jù),得L≤
再由②式得最后停在C點右側
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