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        1. 反思:本題目考查單擺測重力加速度實驗.涉及單擺的問題與其他知識的結(jié)合.綜合性較強.解題時要把握好該實驗的原理. 查看更多

           

          題目列表(包括答案和解析)

          某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度“實驗:
          (1)測單擺周期時,應(yīng)該從擺球經(jīng)過
          (填“最低點”或“最高點”)時開始計時.
          (2)如果實驗測得的g值偏小,可能的原因是
          B
          B

          A.測擺線長時擺線拉得過緊.
          B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了.
          C.開始計時時,秒表過遲按下.
          D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次
          (3)某同學(xué)為了提高實驗精度,在實驗中改變幾次擺長l,并測出相應(yīng)的周期T,算出T2的值,再以l為橫軸、T2為縱軸建立直角坐標(biāo)系,將所得數(shù)據(jù)描點連線如圖,并求得該直線的斜率為k.則重力加速度g=
          4π2
          k
          4π2
          k
          .(用K表示)

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          在做“利用單擺測重力加速度”實驗中,某同學(xué)先測得擺線長,擺球直徑,然后用秒表記錄了單擺振動30次全振動所用的時間如圖1所示,則
          (1)秒表所示讀數(shù)為
           
          s.
          (2)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長l,測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的l與T的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖2所示,則測得的重力加速度g=
           
          .(保留三位有效數(shù)字)
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          (3)實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的值偏大,其原因可能是
           

          A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
          B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
          C.把n次全振動時間誤當(dāng)成(n+1)次全振動時間
          D.以擺線長作為擺長來計算
          (4)在“用單擺測定重力加速度的實驗”中,測單擺周期時,當(dāng)擺球經(jīng)過
           
            時開始計時并計1次,測出經(jīng)過該位置N次所用時間為t,則單擺周期為
           

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          某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實驗中,先測得擺線長為97.50cm,擺球直徑為2.0cm,然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為99.9s.則
          (1)該擺擺長為
          98.50
          98.50
          cm.
          (2)(單選題)如果他測得的g值偏小,可能的原因是
          B
          B

          A.測擺線長時擺線拉得過緊
          B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
          C.開始計時,秒表過遲按下
          D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次.

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          下表是用單擺測重力加速度實驗中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù).
          擺長l/m 0.5 0.6 0.8 1.1
          周期T2/s2 2.0 2.4 3.2 4.8
          (1)利用上面的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)圖中作出l-T2圖象.
          (2)根據(jù)圖象可知,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
          9.86
          9.86
          m/s2

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          某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度“實驗中,先測得擺線長為97.50厘米,擺球直徑為2.0厘米,然后用秒表記錄了單擺振動N次所用的時間(如圖1),則:

          ①該擺擺長為
          98.50
          98.50
          厘米,秒表所示讀數(shù)為
          228.7
          228.7
          秒.
          ②如果他測得的g值偏小,可能的原因是
          A
          A

          A.測擺線長時擺線拉得過緊
          B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
          C.開始計時時,秒表過遲按下
          D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次
          ③為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù),再以L為橫座標(biāo),T2為縱座標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線(如圖2),并求得該直線的斜率為K,則重力加速度g=
          4π2
          K
          4π2
          K
          (用K表示).

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          一、選擇題

          1.解析:兩球在最低點相碰撞后分開,有三種可能發(fā)生的情況:(1)兩球以不同的速度同向運動;(2)兩球以不同的速度反向運動;(3)一球靜止一球運動。但是無論是何種形式的情況,由于兩擺球的擺線一樣長,由單擺的周期公式可知,其振動周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過半個周期時間到達(dá)最低點發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。

          2.解析:彈簧振子的振動周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無關(guān),由此可知A選項正確。

          3.解析:貨物在豎直方向上振動時,在最高點時,加速度方向豎直向下,且最大,貨物處于失重狀態(tài),對底板的壓力最。辉谧畹忘c時,加速度方向豎直向上,且最大,貨物處于超重狀態(tài),對底板的壓力最大。由圖可知,在時,貨物處于最高點,對車廂底板的壓力最;在時,貨物處于最低點,對車廂底板的壓力最大。所以C選項正確。

          4.解析:由圖可以看出,A波的波長:

          B波的波長:

          由波的周期性及題意可得:  TA=nTB   (n=1、2、3……)

          所以:       (n=1、2、3……)

          當(dāng)n=1時,C正確;當(dāng)n=4時,B正確;當(dāng)n=6時,A正確.。因此該題正確答案是ABC。

          5.解析:由波動圖像可知波長λ=4m

          (1)若波沿x軸正方向傳播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m      n=1、2、3……

          波速=(4n+1)m/s       波速可能值為1 m/s,5 m/s,9 m/s,13 m/s……

          (2)若波沿x軸負(fù)方向傳播

          Δx=(n +3/4)λ=(4n+3)m    n=1、2、3……    波速=(4n+3)m/s   

          波速可能值為3 m/s,7 m/s,11m/s,15 m/s……

          由此可知波速不可能為10m/s,該題應(yīng)選D 。

          6.解析:碰撞后由可知,擺長不變周期不變,碰撞過程動量守恒結(jié)合可得,選項D對。

          7.解析:由圖像可知T=4s,A=2cm,若波沿x軸正向傳播,則二者間距為,若波沿x軸負(fù)向傳播,則二者間距為,所以波長為4cm只是波沿x軸正向傳播的一種可能,所以BC對。

          8.解析:由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān) 故,由故v1=2v2,所以選項C正確。

          9.解析:兩個相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的,加強區(qū)永遠(yuǎn)是加強區(qū)減弱區(qū)永遠(yuǎn)是減弱區(qū)(a、b處永遠(yuǎn)是加強區(qū),c永遠(yuǎn)是減弱區(qū)),加強區(qū)部分(如圖中的a、b兩點)的質(zhì)點是振動的幅度加大而不會永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分(圖中c點)振動的振動的幅度減小有兩列波的振幅相同時,減弱區(qū)才會出現(xiàn)疊加后合振幅為零,選項CD對。

          10.解析:由題意 跟據(jù)波形平移法,波峰“移”至Q點時,經(jīng)過的路程是0.9m。v=10m./s所需時間為0.9s。從-1處質(zhì)點的起振方向可知波源的起振方向為向下,0.9s之后P點處于波谷,故選ABD。

          二、填空和實驗題

          11.解析: 測擺長時是從懸點到球心的距離,若用粗繩,粗繩質(zhì)量不能忽略,則擺長無法測定,故選B ,鉛球密度大,擺動中阻力的影響相對小些,擺長的測定也相對準(zhǔn)確,故選D. 計時使用秒表方便,故選F.測長度應(yīng)準(zhǔn)確到mm ,故選C ,本實驗中不需測質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I 。答案  B、D、F、C、I    

          12.解析: A. 要用卡尺測擺球直徑d ,擺長l等于擺線長加上d/2 . B. 周期T = t /29.5,  C.g應(yīng)多測量幾次,然后取g的平均值作為實驗的最后結(jié)果.

          13.解析:在t1=0.5 s時,質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置,P質(zhì)點,Q點t=0時刻振動方向向下,所以t2=0.6s時,質(zhì)點Q第二次通過平衡位置向上振動。t1=0.9 s時質(zhì)點P位處波峰故位移為2cm。答案 0.6   2

          14.答案: 8   0.2     0    10    -8

          三、計算題

          15.解析:⑴A=0.1 m                

                                               

           

           

           

           

          16.解析: (1) A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz  

          (2) 向右。=2cm/s.    

          (3)

          17.解析:(1)有題意可知,t1=0時波形應(yīng)為下圖中的實線所示,而t2=0.1s時圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播,由平移法(將實線波形向右平移即為虛線波形)可知,結(jié)合可得, 其中 同理,若波C向B傳播,由平移法[實線波形向左平移即為虛線波形]知,結(jié)合可得,其中

          (2)只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點的振動方向,因此帶入的表達(dá)式在的表達(dá)式中得到,n有整數(shù)解,故波是從B向C傳播的此時,,C質(zhì)點經(jīng)平衡位置向下振動。

           

           

           

           


          同步練習(xí)冊答案