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Ⅰ某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作:

(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示,摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。

(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n = 40时秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是T=_____s(结果保留三位有效数字)。

(3)测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2—L图象,并求出结果。

(4)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度,再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=________。

某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机,线圈内阻小于1 Ω.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内,输出功率与输入电压的关系,实验室提供的器材有: ①直流电源E:电压6 V、内阻不计;②小直电流电动机M;

③电压表V1:量程0.6 V、内阻约3 kΩ;  ④电压表V2:量程6 V、内阻约15 kΩ;

⑤电流表A1:量程0.6 A,内阻约2.5Ω    ⑥电流表A2:量程3 A、内阻约0.5 Ω;

⑦滑动变阻器R:0~10 Ω、1A;          ⑧开关一只S,导线若干.

 (1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,通过调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选_______,若电压表的示数为0.15 V,电流表的示数为0.2 A,则内阻r=______Ω,这个结果比真实值偏_____(填 “大”或“小”).

(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.(标明所选器材的符号)

(3)当电压表的示数为4.3 V时,电流表示数如图示,此时电动机的输出功率是_______ W.

 

【答案】

Ⅰ. (每空2分)(1) 2.06 ;(2)3.37;(4) 

Ⅱ.(每空2分)(1)V1、0.75、小 (2)如图所示(3分) (3)1.6

【解析】Ⅰ. (1)由游标卡尺读出2.06cm;

(2)通过秒表的读数得3.37s;

(3)根据单摆周期公式有:,得

Ⅱ.(1)电动机不转动,可粗估测出电压为0.5 V,电压表应该选V1

根据欧姆定律;电路需采用外接法,故测量结果比真实值偏小。

(2)实验电路如图所示

(3)电流表读出电流为0.4A,电动机的输出功率

 

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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,则:
(1)单摆摆长为
98.50
98.50
cm.
(2)如果他测得的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆线长时摆球拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数记为50次
(3)为了提高实验精确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据如图所示,再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)

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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径2.00cm,然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示,则该秒表所示读数为
99.8
99.8
s,当地的重力加速度为
9.75
9.75
m/s2.实验中,误差主要来自
B
B

A.摆长测量中的误差             B.周期测量中的误差
C.摆角超过5°时产生的误差       D.由于π值的近似取值而带来的误差.

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(2013?芜湖模拟)(1)某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中测得的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.单摆放手时,由于初速度不为零,导致形成了圆锥摆
D.实验中误将49次全振动数为50次
(2)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律.他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄,得到的频闪照片如图乙,O为抛出点,P为运动轨迹上某点.则根据平抛运动规律分析下列问题:
①乙图中,摄像头A所拍摄的频闪照片为
b
b
(选填“a”或“b”).
②测得图乙(a)中OP距离为45cm,(b)中OP距离为30cm,则平抛物体的初速度大小应为
1
1
m/s,P点速度大小应为
10
10
m/s.

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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s.则
(1)他测得的重力加速度g=
9.76
9.76
m/s2
(2)他测得的g值偏小,可能的原因是
B
B
.(填选项前面的字母)
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时,秒表过迟按下
D.实验中误将49.5次全振动数为50次.

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某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时,如(甲)图用用螺旋测微器测摆球的直径为:
 
mm.(5分)测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录数据如下:
摆长L/m 0.5000 0.8000 0.9000 1.0000 1.2000
周期T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20
T2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84
(1)以摆长L为横坐标,周期的平方T2为纵坐标,根据以上数据在图8中画出T2-L的图线.(3分)
(2)由此图象求出重力加速度的表达式g=
 
. 结果为g=
 
m/s(结果保留到小数点后二位)(2分)
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