反思:本题目考查单摆测重力加速度实验.涉及单摆的问题与其他知识的结合.综合性较强.解题时要把握好该实验的原理. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验:
(1)测单摆周期时,应该从摆球经过
(填“最低点”或“最高点”)时开始计时.
(2)如果实验测得的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆线长时摆线拉得过紧.
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了.
C.开始计时时,秒表过迟按下.
D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)某同学为了提高实验精度,在实验中改变几次摆长l,并测出相应的周期T,算出T2的值,再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系,将所得数据描点连线如图,并求得该直线的斜率为k.则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用K表示)

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在做“利用单摆测重力加速度”实验中,某同学先测得摆线长,摆球直径,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图1所示,则
(1)秒表所示读数为
 
s.
(2)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图2所示,则测得的重力加速度g=
 
.(保留三位有效数字)
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(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大,其原因可能是
 

A.悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B.单摆所用摆球质量太大
C.把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间
D.以摆线长作为摆长来计算
(4)在“用单摆测定重力加速度的实验”中,测单摆周期时,当摆球经过
 
  时开始计时并计1次,测出经过该位置N次所用时间为t,则单摆周期为
 

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某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则
(1)该摆摆长为
98.50
98.50
cm.
(2)(单选题)如果他测得的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次.

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下表是用单摆测重力加速度实验中获得的有关数据.
摆长l/m 0.5 0.6 0.8 1.1
周期T2/s2 2.0 2.4 3.2 4.8
(1)利用上面的数据,在坐标图中作出l-T2图象.
(2)根据图象可知,当地的重力加速度g=
9.86
9.86
m/s2

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某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验中,先测得摆线长为97.50厘米,摆球直径为2.0厘米,然后用秒表记录了单摆振动N次所用的时间(如图1),则:

①该摆摆长为
98.50
98.50
厘米,秒表所示读数为
228.7
228.7
秒.
②如果他测得的g值偏小,可能的原因是
A
A

A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
③为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横座标,T2为纵座标将所得数据连成直线(如图2),并求得该直线的斜率为K,则重力加速度g=
4π2
K
4π2
K
(用K表示).

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一、选择题

1.解析:两球在最低点相碰撞后分开,有三种可能发生的情况:(1)两球以不同的速度同向运动;(2)两球以不同的速度反向运动;(3)一球静止一球运动。但是无论是何种形式的情况,由于两摆球的摆线一样长,由单摆的周期公式可知,其振动周期相同。上述三种情况下摆球都是经过半个周期时间到达最低点发生第二次碰撞。正确答案是CD。

2.解析:弹簧振子的振动周期有自身结构决定与最大形变量无关,由此可知A选项正确。

3.解析:货物在竖直方向上振动时,在最高点时,加速度方向竖直向下,且最大,货物处于失重状态,对底板的压力最小;在最低点时,加速度方向竖直向上,且最大,货物处于超重状态,对底板的压力最大。由图可知,在时,货物处于最高点,对车厢底板的压力最小;在时,货物处于最低点,对车厢底板的压力最大。所以C选项正确。

4.解析:由图可以看出,A波的波长:

B波的波长:

由波的周期性及题意可得:  TA=nTB   (n=1、2、3……)

所以:       (n=1、2、3……)

当n=1时,C正确;当n=4时,B正确;当n=6时,A正确.。因此该题正确答案是ABC。

5.解析:由波动图像可知波长λ=4m

(1)若波沿x轴正方向传播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m      n=1、2、3……

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

(2)若波沿x轴负方向传播

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

波速可能值为3 m/s,7 m/s,11m/s,15 m/s……

由此可知波速不可能为10m/s,该题应选D 。

6.解析:碰撞后由可知,摆长不变周期不变,碰撞过程动量守恒结合可得,选项D对。

7.解析:由图像可知T=4s,A=2cm,若波沿x轴正向传播,则二者间距为,若波沿x轴负向传播,则二者间距为,所以波长为4cm只是波沿x轴正向传播的一种可能,所以BC对。

8.解析:由图像可知 而波的频率由波源决定与介质无关 故,由故v1=2v2,所以选项C正确。

9.解析:两个相干波源形成的干涉图样是稳定的,加强区永远是加强区减弱区永远是减弱区(a、b处永远是加强区,c永远是减弱区),加强区部分(如图中的a、b两点)的质点是振动的幅度加大而不会永远是波峰与波峰相遇。减弱区部分(图中c点)振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时,减弱区才会出现叠加后合振幅为零,选项CD对。

10.解析:由题意 跟据波形平移法,波峰“移”至Q点时,经过的路程是0.9m。v=10m./s所需时间为0.9s。从-1处质点的起振方向可知波源的起振方向为向下,0.9s之后P点处于波谷,故选ABD。

二、填空和实验题

11.解析: 测摆长时是从悬点到球心的距离,若用粗绳,粗绳质量不能忽略,则摆长无法测定,故选B ,铅球密度大,摆动中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对准确,故选D. 计时使用秒表方便,故选F.测长度应准确到mm ,故选C ,本实验中不需测质量,但必须将小球悬挂,故选I 。答案  B、D、F、C、I    

12.解析: A. 要用卡尺测摆球直径d ,摆长l等于摆线长加上d/2 . B. 周期T = t /29.5,  C.g应多测量几次,然后取g的平均值作为实验的最后结果.

13.解析:在t1=0.5 s时,质点P恰好此后第二次处于波峰位置,P质点,Q点t=0时刻振动方向向下,所以t2=0.6s时,质点Q第二次通过平衡位置向上振动。t1=0.9 s时质点P位处波峰故位移为2cm。答案 0.6   2

14.答案: 8   0.2     0    10    -8

三、计算题

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)有题意可知,t1=0时波形应为下图中的实线所示,而t2=0.1s时图线为下图中的虚线所示。若波由B向C传播,由平移法(将实线波形向右平移即为虚线波形)可知,结合可得 其中 同理,若波C向B传播,由平移法[实线波形向左平移即为虚线波形]知,结合可得其中

(2)只要预知波的传播方向就能确定质点的振动方向,因此带入的表达式在的表达式中得到,n有整数解,故波是从B向C传播的此时,,C质点经平衡位置向下振动。

 

 

 

 


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