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1、物理 20 分钟专题突破（17） 力学实验（二） 1在“用单摆测重力加速度”的实验中， （1）某同学的操作步骤为： a取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上 b用米尺量得细线长度l c在摆线偏离竖直方向5位置释放小球 d用秒表记录小球完成n 次全振动的总时间t，得到周期T t/n e用公式 2 2 4l g T 计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比（选填“偏大”、“相同”或“偏 小”）。 （ 2）已知单摆在任意摆角 时的周期公式可近似为 2 0 1sin 2 TTa ，式中 T0为摆角趋近于0时的周期， a 为常数。 为了用图像法验证该关系式，需要测量
2、的物理量有 ；若某同学在实验中得到了如图所 示的图线，则图像中的横轴表示。 2某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该金属丝 直径的测量值为mm 3某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中， 小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz （1）实验的部分步骤如下： 在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端， 用细线连接小车和钩码； 将小车停在打点计时器附近，小车拖动纸带， 打点计时器在 纸带上打下一列点，； 改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。 （2）图是钩码质量为0.03 kg ，砝码质量
3、为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选 择起始点0 及 A、B、C、 D和 E五个计数点，可获得各计数点到0 的距离 5 及对应时刻小车 的瞬时速度v, 请将 C点的测量结果填在表1 中的相应位置 （3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做 正功， 做负功 （4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中v 2=v2- v 2 0）, 根据图线可获得的 结论是要验证 “动能定理”， 还 需要测量的物理量是摩擦力是 表 1 纸带的测量结果 测量点S/cm r/(m s -1 ) 0 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 C D 7.15 0.
4、54 E 9.41 0.60 4 利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是 A.重物B.纸带C.天平D.低压电源 5在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议： A适当加长摆线 B质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的 C单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单 摆振动的周期，其中对提高测量结果精确度有利的是。 6质量为kgm10.0的小钢球以smv/10 0 的水平速度抛出， 下落mh0.5时撞击一钢板，撞后速度恰好反向， 则钢板与水平面的夹角_ 刚要撞击钢板时小球动量的大小为_ （取
5、 2 /10smg） 7已知打点计时器接的交流电源频率是f，用它记录一个匀变速运动小车的位移，打出的 一条纸带和已选好的计数点0，1、2、3、4 如图所示某同学测量出1 与 2 两点间的距离为 12 S，3 与 4 两点间的距离为 34 S，由此可算出小车运动的加速度a_ 8在光滑水平面上的O 点系一长为I 的绝缘细 线，线的另一端系一质量为m、带电量为q 的 小球 .当沿细线方向加上场强为E 的匀强电场后， 小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初 速度 v0，使小球在水平面上开始运动 .若 v0很小， 则小球第一次回到平衡位置所需时间为. 9 用一主尺最小分度为1mm，游标上有20 个分
6、度的卡尺测量一工件的长度， 结果如图所示。可以读出此工件的长度为_。 （2）在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经 测得此单摆20 个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量为 _。将 g 用测得量表示，可得_g 10一列简谐横波，沿x 轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1 所示。 该振动的振幅是cm； 振动的周期是s； 在 t 等于 1 4 周期时， 位于原点的质点离开平衡位置的位移是cm。图 2 为该波在某一时刻的波形 图， A 点位于 x0.5 m 处。该波的传播速度是m/s；经过 1 2 周期后， A 点离开平衡位置的位移是
7、cm。 参考答案 1【答案】：（1）偏小（ 2）T（或 t、n）、 ，T 【解析】： 单摆摆长为摆线长度与小球半径之和，因该同学将偏小的摆长代入公式计算，所 得重力加速度的测量值偏小于实际值；为验证该关系式，需要测量单摆在任意摆角 时的周 期 T，根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角 =0 时横轴的截距为T0。 2【答案】：2.793（2.7912.795mm 之间均可） 【解析】：测量值读数为2.5mm0.01mm 29.3=2.793mm。 0 0.1 0.2 0.3 8 8 y/cm t/s 图 1 1 2 3 0 8 8 y/cm x/m 图 2 3 【答案】（ 1）接通电源、释放小车断开开关 （2）518 049 （3）钩砝的重力小车受摩擦阻力 （4）小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量 4C 5AC 645（2 分） sNsmkg2/2或 72 )( 32 1234 2 SS f 8 qE ml 9（ 1） 10.418cm （2）小球直径d 2 2 ) 2 (1600 t d l g10 8 0.2 0 10 8