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将一单摆装置竖直是悬于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出我们想要测量的物理量。

(1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有___________;

(2)如果实验中所得到的T2-l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的___________;

(3)由图象可知,小筒的深度h=__________cm;当地重力加速度g=_________m/s2

(1)BD  (2)a  (3)30    9.86

解析:(1)本实验需测单摆的振动周期T,若用时钟,误差太大,应用秒表B,另外需摆长,故选D毫米刻度尺,不需测摆球质量。

(2)题中摆长L=l+h.由T=2 π得:T2=4 π2=4 π2+4 π2

当l=0时,T=4 π2>0,故应是a图线。

(3)T2=4 π2+4 π2

当l=0时,T2=4 π2=1.20 s2

∴h=0.3 m=30 cm

图线斜率k===4

∴g=π2=9.86(m/s2)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?上海模拟)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)且开口向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示.将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁.如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l 而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l 为横轴,作出T2-l 图象,则可以由此图象得出我们想要测量的物理量.
(1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺,本实验所需的测量工具有
BD
BD

(2)如果实验中所得到的T2-l 关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c 中的
a
a

(3)由图象可知,小筒的深度h=
30
30
cm;当地重力加速度 g=
9.86
9.86
m/s2(π取3.14,计算结果保留到小数点后两位).

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科目:高中物理 来源: 题型:

将一单摆装置竖直挂于某一深度h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l,并通过改变l而测出对应的周期T,再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度.
(1)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示,那么真正的图象应是a、b、c中的
a
a

(2)由图象可知,小筒的深度h=
0.30
0.30
m,当地的g=
9.86
9.86
m/s2
(3)某次秒表计时得的时间如图丙所示,则总时间为
66.3
66.3
s.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,则太阳的质量是地球质量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍.
(2)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图(甲)所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴做出函数关系图象,就可以通过此图象得出小简的深度h和当地的重力加速度g.

①现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;  C.天平;D.毫米刻度尺.
本实验所需的测量工具有
BD
BD

②如果实验中所得到的T2-l,关系图象如图(乙)所示,那么真正的图象应该是a,b,c中的
a
a

③由图象可知,小筒的深度h=
0.3
0.3
m;当地g=
9.86
9.86
m/s2
(3)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?答:
A
A


②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:
半导体
半导体

U(V) 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I(A) 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如图丙所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电源的电动势为
4.0
4.0
V,内阻为
0.40
0.40
Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图丁所示,则元件Z的直径是
1.990
1.990
  mm.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)且开口向下的固定小筒中(单摆的下部分露出筒外),如图1甲所示.将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁.如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2-l图象,则可以由此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.
①、如果实验中所得到的T2-l图象如图1乙所示,那么对应的图象应该是a、b、c中的
 

②、由图象可知,小筒的深度h=
 
m;当地重力加速度g=
 
m/s2
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(2)用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验.
①用多用表粗测电阻丝的电阻,结果如图2所示,由此可知电阻丝电阻的测量值约为
 
Ω.
②用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图3所示,由此可知金属丝直径的测量结果为
 
mm.
③在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:
A.直流电源(电动势约为4.5V,内阻很小)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,最大允许电流1A)
G.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω,最大允许电流2A)
H.开关、导线.
要求有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择
 
,电压表应选择
 
,滑动变阻器应选择
 
.(填字母代号)
④根据上面选择的器材,完成图4中实验电路的连接.

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