- 单摆
- 共2503题
(1)对于高中物理实验中的几个实验的描述中,正确的是______
A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,采用累积法测量单摆周期的目的是为了减小测量误差
B.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同
C.在利用重锤自由下落做“验证机械能守恒定律”的实验中,必须测量重锤的质量
D.在“验证动量守恒定律”的实验中,必须直接测量小球的质量和速度
(2)在用单摆测定重力加速度的实验中,测得摆线的长度为l0、摆球的直径为d,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示,由图可得重力加速度的表达式g=______.
正确答案
解析
解:(1)A、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,采用累积法测量单摆周期,即用停表测出单摆做30-50次全振动所用的时间,
通过T=求出单摆的周期;这样做的目的是为了减小测量误差.故A正确;
B、打点计时器的周期是有交流电的频率决定的,所以打点计时器在纸带上打点的周期与所用交变电流的周期相同.故B正确;
C、做“验证机械能守恒定律”的实验中在实验数据的处理时;重锤的质量可以约掉,用gh=v2来验证机械能守恒.所以不必测量重锤的质量,故C错误;
D、“验证动量守恒定律”的实验中,小球碰撞后做平抛运动,抓住平抛运动的时间相等,小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度来验证动量守恒定律.
所以小球的速度不必要测量.故D错误.
故选:AB.
(2)根据图象可知:单摆的周期为:T=4t0
摆线的长度为l0、摆球的直径为d,所以摆长L=l0+
根据周期公式得:T=2,
所以g==
故答案为:(1)AB; (2).
用单摆测重力加速度时,某同学在利用单摆测重力加速度的实验中,若测得重力加速度偏大,则可能是 ( )
正确答案
解析
解:根据单摆的周期公式T=2π得,g=
.
A、计算摆长时,只考虑悬线长,漏加了小球的半径,重力加速度越小.故A错误.
B、以摆线长加小球直径作为摆长来计算了,测得摆长偏大,则测得的重力加速度偏大.故B正确.
C、测量周期时,将(n+1)次全振动误记为n次全振动,测得周期偏大,则测量的重力加速度偏小.故C错误.
D、把n次全振动的时间t误作为(n+1)次全振动的时间,测得周期偏小,则测量的重力加速度偏大.故D正确.
故选:BD
下列情况下,会使单摆周期变大的是( )
正确答案
解析
解:(1)由单摆的周期公式T=2π可知,单摆的周期与摆球的质量无关,故AB错误;
(2)由单摆的周期公式T=2π可知,在摆长L一定时,单摆的周期与重力加速度g有关,
g越大周期越小,g越小周期越大;将摆从赤道移到北极,g变大,周期变小,故C错误;
将摆从地球移到月球上,g变小,周期变大,故D正确;
故选D.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺量出悬点到小球距离为96.60cm,用图1游标卡尺量出小球直径是______cm,测量周期的实验有3次,结果如表:
这个单摆振动周期的测定值是______ s.当地重力加速度的测定值是______ m/s2.
(最后一空取三位有效数字)
正确答案
解析
解:①由图示游标卡尺可知,主尺示数为5.4cm,游标尺示数为4×0.1mm=0.4mm=0.04cm,小球的直径d=5.4cm+0.04cm=5.44cm;
②由表中实验数据可知,单摆周期T1==
≈2s,T2=
=
≈2s,T3=
=
≈2s,
T==2s;
③由单摆周期公式T=2π可知,重力加速度g=
=
=
≈9.79m/s2.
故答案为:5.44;2;9.79.
在相同的时间内单摆甲作了10次全振动,单摆乙作了6次全振动,两个单摆的摆长相差16厘米,求甲、乙两摆摆长各为多少?假设某单摆为摆长24.8厘米,作120次全振动所需时间是2分钟,求该地的重力加速度多大?(保留三位有效数字)
正确答案
解析
解:在相同的时间内单摆甲作了10次全振动,单摆乙作了6次全振动,知
因为,
又L乙-L甲=0.16m
联立解得L甲=0.09m=9cm,L乙=0.25m=25cm.
甲摆的周期T=
根据得,g=
=
.
答:甲乙两摆的摆长分别为9cm,25cm.
该地的重力加速度为9.78m/s2.
某同学做用单摆测重力加速度的实验,该同学先测出了摆线长为l,摆球直径为d,然后沿单摆的周期:将摆球拉起一个很小的角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时将此次通过最低点作为第1次,接着一直数到摆球第n次通过最低点时,按停表停止计时,读出这段时间为t,则该摆的摆长L=______,单摆的周期T=______,根据单摆的周期公式得出重力加速度g=______.
正确答案
解析
解:(1)单摆的摆长是从悬点到摆球的球心的距离,;摆球两次经过最低点的时间间隔是半个周期,所以摆球通过最低点作为第1次停表开始计时到一直数到摆球第n次通过最低点,摆球经过了(n-1)个半个周期,所以单摆的周期:
;根据单摆的周期公式:
,重力加速度:
.将T与L代入公式可得:
.
故答案为:;
;
.
在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=______.
光的双缝干涉实验中用双缝间距d和双缝到光屏的距离L及条纹间距△x计算单色光波长的公式是λ=______.
正确答案
解析
解:单摆的周期公式为:;
故长l和周期T计算重力加速度的公式为:g=;
根据公式:△x=,所以单色光波长的公式是λ=
故答案为:;
.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)老师提供了体积相同且均为实心的木球、铝球和钢球,你认为应选择______球用来制作单摆进行实验.
(2)若在某次实验中,测得单摆摆长为l、单摆完成n次全振动的时间为t,则利用上述测量量和常数求重力加速度g的表达式为g=______.
正确答案
解析
解:(1)因为阻力与钢球的重力比较,可以忽略,所以选钢球.
(2)单摆完成n次全振动的时间为t,所以T=.根据T=
,g=
=
.
故本题答案为:钢球,.
现有一根十几米长的不可伸长的细绳,下系一铁球,从六楼窗口悬挂下垂,给你一只秒表和量程为50cm的刻度尺,请设计一个测重力加速度的实验方案.列出需要测量的物理量符号及计算重力加速度的表达式(不准许用米尺一段段测量细绳的长度).
正确答案
解析
解:设第一次试验的摆长l,单摆完成n次全振动的时间t1,周期T1=,
第二试验时,将摆长缩短△lm,单摆完成N次全振动的时间t2,周期T2=
故需要测量:n,t1,N,t2 △l
由周期公式有:
T1=2π
T2=2π
联立解得:g=
答:需要测量的物理量符号n,t1,N,t2 △l,计算重力加速度的表达式g=
如图所示是一个单摆的共振曲线.
(1)若单摆所处的环境,重力的加速度g=9.8m/s2,试求此摆的摆长.
(2)若将此摆移到高山上,共振曲线的峰将怎样移动?
正确答案
解析
解:(1)由图可知,此单摆振动固有频率为 f=0.3Hz,则周期为 T==
s.
根据单摆的周期公式:T=2π,有:L=
=
m=2.78m
(2)若将此摆移到高山上,重力加速度g减小,由单摆的周期公式可知单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动.
答:
(1)此摆的摆长是2.78m.
(2)若将此摆移到高山上,共振曲线的峰将向左移动.
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