8.探究单摆运动.用单摆测量重力加速度使用刻度尺和秒表.实验操作要求等 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在“探究单摆的周期和摆长的关系”实验中.

(1)用毫米尺量出悬线的长度L0=97.57cm,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为d=
2.06
2.06
cm,则单摆的摆长为L=
98.60
98.60
cm;以摆球通过平衡位置时开始计时,然后用秒表记录单摆完成全振动50次所用的时间,从图乙可读出时间为
99.5
99.5
s,则单摆的周期为
1.99
1.99
s.
(2)根据记录的数据,在坐标纸上以T为纵轴,l为横轴,作出T-l图象,发现图线是曲线;然后尝试以T2为纵轴,l为横轴,作出T2-l图象,发现图线是一条过原点的倾斜直线,由此得出单摆做简谐运动的周期和摆长的关系是
D
D

A、T∝
I
l
     B、T2
I
l
      C、T∝l   D、T2∝l
(3)与重力加速度的真实值比较,发现测量结果偏小,分析原因可能是
BCF
BCF

A、振幅偏小                B、在单摆未悬挂之前先测定其摆长
C、将摆线长当成了摆长      D、所用摆球的质量过大
E、把摆线长加上小球直径做为摆长
F、摆球在摆动过程中悬点出现了松动.

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某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后,为了进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆.通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2π
Ic+mr2
mgr
,式中IC为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加速度,r为转轴到中心C的距离.如图(a),实验时杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量m=0.50kg.
r/m0.450.400.350.300.250.20
T/s2.112.142.202.302.432.64

(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示
 

(2)Ic的国际单位为
 
,由拟合直线得带Ic的值为
 
(保留到小数点后二位)
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值
 
(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)

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某同学探究单摆的运动,用单摆测当地的重力加速度.

(1)他组装单摆是,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示,这样做的目的是
 
(多选,填字母代号)
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9960m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图2所示,则摆球的直径为
 
mm,单摆摆长为
 
m.
(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是
 
(填字母代号)

(4)他测得的g值偏小,可能的原因是
 
(多选,填字母代号)
A.摆球在水平面内做圆周运动
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表提前按下
D.实验中误将29次全振动数记录为30次.

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(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图12甲、乙所示.测量方法正确的是
 
(选填“甲”或“乙”)
(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图丙所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图丁所示,则该单摆的振动周期为
 
.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一个小球进行实验,则该单摆的周期将
 
(填“变大”、“不变”或“变小”),
(3)若已正确测出悬线长L和摆球直径d,及图丁中读取的周期,写出求重力加速度的计算式g=
 

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Ⅰ为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图2所示

(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
A
A

(填写仪器序号)
A. 打点计时器        B. 秒表  C. 毫米刻度尺      D. 电流表
(2)如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是
漏斗重心的变化导致摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值
漏斗重心的变化导致摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值

Ⅱ用如图所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂七个100g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L7.(本题以下计算结果保留三位有效数字,g取10m/s2
(1)下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格,请你在答题纸空格上直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理
(2)乙实验小组换用不同的弹簧做实验,采用图象法处理实验数据;以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图所示.根据该图象可知,乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k为_
11.1
11.1
N/m;

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1.B 

2.C解析:为了减小实验误差,用图象法处理数据,应由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式算出加速度。故C正确。由于坐标标度是人为选取的,坐标标度不同,图线的倾角就不同,由公式a = 求出加速度是没有意义的。故B错误。若采用D选项的办法

,可见第2、3、4、5组数据将会被削掉,这样实际上只利用了两组实验数据,误差很大。故本题的正确选项为C。

3.BD;解析:大头针P3插在M位置时出射光线的折射角比插在N位置时出射光线的折射角小,而相应的入射光在液体中的入射角θ是相同的,由折射率公式知,,B正确;若某种液体的折射率足够大,可能发生全反射,在KC部分观察不到大头针P1、P2的像D也正确。

4.A   5.ABC       6.C  7.AC

8.AC 解析:本题考查的知识点是串联电路、并联电路。当端短路时,电阻并联后与串联,之间的电阻为,故选项A正确;当端短路时并联后与串联,间的电阻为,选项B错误;当两端接通测试电源时,串联,相当于导线,两端电压为上的电压,所以,选项C正确;同理可得:,选项D错误。

 9.             

10.逆时针  解析:当干电池给线圈通通电的瞬间,由右手定则右判断出A线圈产生的磁场方向穿过从线圈B右端进入从线圈B的左端突出,且均匀增加,再根据楞次定律和右手定则可判断出线圈B中产生的感应电流从导线C流到D,再由右手定则可判断小磁针处磁场方向指向纸里,从上向下小磁针N极逆时针偏转。

 11.解析:(1)v1cm/s=16.50 cm/s,同理:v2v3…,代入数据得

v221.40 cm/s v326.30 cm/s

v431.35 cm/s v536.30 cm/s

(2)作出v―t图象如图所示,在作出图象后,取AB两点计算加速度.vA12.00 cm/s,tA=0,vB42.20 cm/s,tB=0.6 s则加速度:

acm/s250.33 cm/s2

 

12.解析:⑴①连线如图 ②应使滑动变阻器接入到电路中的电阻最大,保护电路,应滑到b端。⑤开关闭合后,电阻箱短路毫安表,当电阻箱调节后,电路中的电阻增大,所以电路中的电流减小,即标准电流表的示数减小。⑥毫安表指针满偏,对应改装后电流表的值为满偏值,大小为1 A。此时改装后电流表与标准电流表串联,所以标准电流表的示数为1A

 ⑵①由于电流表内阻约为300 Ω,由并联电路的特点可得并联值,R约等于3.1Ω,而干路是的电流为1A,毫安表满偏,则:310 Ω②改装后电流表的内阻是310 Ω与3.1Ω的并联值,R约等于3.1Ω.由并联电路的特点可知, 电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流: (0.494~0.496均可)③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比;等等

13.(1)5V;A  (2)U1,I;U1-U2,I   (3)大于

解析:待测电动势4V,电压表的量程应选择5V,滑动变阻器调节范围较大且便于操作,应选择0~20Ω的滑动变阻器A;计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线,计算定值电阻R0的图线应为R0两端的电压(U1-U2)与电流I的关系图线;R0两端的电压(U1-U2)没有误差,电流表示数比R0的实际电流偏小,故R0的测量值偏大。

14.解析:(1)当开关由1位置拨到2位置时,电流方向反向,磁场方向反向,则此时单匝线圈磁通量的变化量为:,再结合已知:Dφ,可知:,由法拉第电磁感应定律:再将前面ΔΦ、B表达式代入,即可得:(2)从表中数据分析可知,在误差范围内B与I成正比,设B=KI,代入表中数据,可得常数K=0.00125,即它们之间的关系B=0.00125I(3)显然为了增大灵敏度,减小误差,所选应为A,B。

 

 

 


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