6.某小組在做“用單擺測定重力加速度“實驗后,為了進(jìn)一步探究,將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿.通過查資料得知,這樣做成的“復(fù)擺”做簡諧運動的周期T=2π$\sqrt{\frac{{I}_{c}+m{r}^{2}}{mgr}}$,式中IC為由該擺決定的常量,m為擺的質(zhì)量,g為重力加速度,r為轉(zhuǎn)軸到中心C的距離.如圖(a),實驗時桿上不同位置打上多個小孔,將其中一個小孔穿在光滑水平軸O上,使桿做簡諧運動,測量并記錄r和相應(yīng)的運動周期T;然后將不同位置的孔穿在軸上重復(fù)實驗,實驗數(shù)據(jù)見表,并測得擺的質(zhì)量m=0.50kg.
r/m0.450.400.350.300.250.20
T/s2.112.142.202.302.432.64

(1)由實驗數(shù)據(jù)得出圖(b)所示的擬合直線,圖中縱軸表示T2r
(2)Ic的國際單位為kg•m2,由擬合直線得帶Ic的值為0.17(保留到小數(shù)點后二位)
(3)若擺的質(zhì)量測量值偏大,重力加速度g的測量值不變(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”)

分析 (1)根據(jù)周期公式與圖示圖象分析答題.
(2)根據(jù)公式確定單位,由圖示圖象求出Ic數(shù)值.
(3)根據(jù)圖象的斜率與重力加速度的關(guān)系,來確定是否與質(zhì)量有關(guān),從而即可求解.

解答 解:(1)由T=2π$\sqrt{\frac{{I}_{c}+m{r}^{2}}{mgr}}$可知,整理得:T2r=$\frac{1}{g}{r}^{2}$+$\frac{4{π}^{2}}{mg}{I}_{c}$,
因此橫坐標(biāo)為r2,縱坐標(biāo)即為T2r;
(2)(2)根據(jù)T2r=$\frac{4{π}^{2}{r}^{2}}{g}$+$\frac{4{π}^{2}}{mg}{I}_{c}$,可知,$\frac{4{π}^{2}}{mg}{I}_{c}$與$\frac{4{π}^{2}{r}^{2}}{g}$的單位是相同的,因此IC的單位即為kg•m2
圖象的斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}$,
由圖可知k=$\frac{1.95-1.25}{0.19}$=3.68;解得:g=$\frac{4{π}^{2}}{g}$(g=10.7m/s2);
由圖可知$\frac{4{π}^{2}}{mg}{I}_{c}$=1.25,則IC=0.17.
(3)根據(jù)上式可知,質(zhì)量的測量值偏大,不影響重力加速度的測量值,即為不變;
故答案為:(1)T2r;(2)kg•m2;0.17; (3)不變.

點評 考查周期公式與圖象的綜合應(yīng)用,掌握數(shù)學(xué)表達(dá)式的推理,注意圖象的斜率與橫、縱截距的含義,注意數(shù)學(xué)運算的正確性.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.如圖1所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”.在一次實驗中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖2所示(相鄰記時點時間間隔為0.02s),那么:(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(1)紙帶的P(用字母“P”或“C”表示)端與重物相連;
(2)打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度vB=0.98m/s;
(3)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=0.49J,此過程中物體動能的增加量△Ek=0.48 J;(g取9.8m/s2) 可得到的實驗的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi),重物的機械能守恒.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖,是靜電場的一部分電場線的分布,下列說法正確的是( 。
A.這個電場只能是負(fù)電荷的電場
B.點電荷q在A、B兩處受到的電場力FB>FA
C.A點的電勢高于B點的電勢
D.正電荷在B點處受到的電場力方向沿B指向A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示是三個質(zhì)點A、B、C的運動軌跡,三個質(zhì)點同時從N點出發(fā),又同時到達(dá)M點,下列說法正確的是( 。
A.從N到M的過程中,A的平均速率最大B.三質(zhì)點從N到M的平均速率相同
C.三質(zhì)點從N到M的平均速度相同D.到達(dá)M點時A的瞬時速率最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.平行且相鄰的軌道上有甲、乙兩列列車,某時刻,甲車上的觀察者看到乙車緩緩西行,寫出兩車可能的運動情況.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.一小球沿光滑斜面上滑做勻減速直線運動,經(jīng)2s到達(dá)頂端且速度為0,斜面的長度為6m,那么小球的加速度為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.今年中秋之夜我國發(fā)射了天宮二號并計劃下個月發(fā)射神舟11號宇宙飛船,把宇航員送達(dá)天宮二號,對接以后在軌運行35天左右,神舟11號宇宙飛船返回地球,關(guān)于天宮二號和神舟11號宇宙飛船,下列說法中不正確的是( 。
A.天宮二號在軌道上做勻速圓周運動的圓心必定與地心重合
B.若已知天宮二號的軌道半徑和它的周期,利用引力常量,就可以算出地球質(zhì)量
C.神舟11號在返回降落過程中向下減速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象
D.若神舟11號僅向運動的相反方向噴氣加速,它將可能在同一軌道上和天宮1號相遇實現(xiàn)對接

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.一個物體受到三個共點力的作用,其大小分別為5N、8N和12N,下列說法中正確的是( 。
A.這三個力的合力最大值為25N,最小值為1N
B.該物體可能處于平衡狀態(tài)
C.若把其中的12N的力方向旋轉(zhuǎn)90°,則這個物體所受合力最大值不可能為25N
D.這三個力中最多只能有一個是摩擦力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.某秋千的繩長為3.2m,橫梁距地面的高度是4.0m.一個質(zhì)量為50kg的人蕩秋千,當(dāng)秋千板經(jīng)過最低點時,秋千板受到的壓力是他體重的3倍.取g=10m/s2,求:
(1)秋千板此時的速度;
(2)若此時系秋千板的兩根繩都不幸同時斷裂,那么從斷裂點到他落地,人發(fā)生的位移是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案