Question

【題目】某同學(xué)用時(shí)間傳感器代替秒表做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn),他的設(shè)計(jì)如圖實(shí)甲所示;長為L的擺線一端固定在鐵夾臺上,另一端連接一質(zhì)量為m,半徑為r的小球,在擺線上緊鄰小球處套有一小段輕細(xì)擋光管,當(dāng)單擺擺動到平衡位置時(shí),擋光管就能擋住從光源A正對光敏電阻R1發(fā)出的細(xì)光束,信號處理系統(tǒng)就能形成一個電壓信號,如圖乙所示,R2為定值電阻.

(1)某同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺測小球的直徑,如圖丙所示.正確的讀數(shù)是________ mm

(2)R1兩端的電壓U與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,則用此裝置測得單擺的周期為________.

(3)當(dāng)有光照射R1時(shí),信號處理系統(tǒng)獲得的是________（填“高電壓信號”或“低電壓信號”）.

(4)擺球應(yīng)采用直徑較小,密度盡可能________的球,擺線長度要在1米以上,用細(xì)而不易伸長的尼龍線.

(5)擺線偏離豎直方向的角度θ應(yīng)_________

(6)要在擺球通過______位置時(shí)開始計(jì)時(shí),擺線每經(jīng)過此位置______次才完成一次全振動.

Answer 1

【答案】 20.8 2T0 低電壓信號 大 ＜10° 平衡 兩

【解析】（1）直徑：主尺：20mm，游標(biāo)尺對齊格數(shù)：8個格，讀數(shù)：8×0.1mm=0.8mm，
所以直徑為：20.8mm
（2）根據(jù)圖象可以知道小球的周期是2T0．

（3）當(dāng)有光照射R1時(shí)，光敏電阻R1阻值減小，信號處理系統(tǒng)獲得的是低電壓；

(4)擺球應(yīng)采用直徑較小,密度盡可能大的球,擺線長度要在1米以上,用細(xì)而不易伸長的尼龍線.

(5)擺線偏離豎直方向的角度θ應(yīng)＜10°，否則就不是簡諧振動；

(6)要在擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),擺線每經(jīng)過此位置兩次才完成一次全振動.