15.在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中:
(1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,除秒表外,還應(yīng)選用下列所給器材中的哪些?將你所選用的器材前的字母填在題后的橫線上.
A.長(zhǎng)1m左右的細(xì)繩;
B.長(zhǎng)10cm左右的細(xì)繩;
C.直徑約2cm的鋼球;
D.直徑約2cm的木球;
E.分度值是1cm的直尺;
F.分度值是1mm的直尺;
所選器材是ACF
(2)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑如圖1所示,可讀出擺球的直徑為2.05cm.
把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測(cè)量擺線長(zhǎng),通過(guò)計(jì)算得到擺長(zhǎng)L.

(3)用秒表測(cè)量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n=1,單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖2所示,該單擺的周期是T=2.29s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(4)測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L的數(shù)值后,畫出T2-L圖線如圖3,此圖線斜率的物理意義是C
A.g        B.$\frac{L}{g}$   C.$\frac{4{π}^{2}}{g}$   D.$\frac{g}{4{π}^{2}}$
(5)在(4)中,描點(diǎn)時(shí)若誤將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng),那么畫出的直線將不通過(guò)原點(diǎn),由圖線斜率得到的重力加速度與原來(lái)相比,其大小C
A.偏大    B.偏小    C.不變   D.都有可能
(6)該小組的另一同學(xué)沒(méi)有使用游標(biāo)卡尺也測(cè)出了重力加速度,他采用的方法是:先測(cè)出一個(gè)擺線較長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度△L,再測(cè)出其振動(dòng)周期T2.用該同學(xué)測(cè)出的物理量表示重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}•△L}{{{T}_{1}}^{2}-{{T}_{2}}^{2}}$.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)選擇實(shí)驗(yàn)器材;
(2)游標(biāo)卡尺等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.
(3)根據(jù)全振動(dòng)的次數(shù),結(jié)合時(shí)間求出單擺的周期.
(4、5)根據(jù)單擺的周期公式得出T2-L的關(guān)系式,從而確定圖線斜率的物理含義,結(jié)合圖線判斷重力加速度的誤差.
(6)根據(jù)單擺的周期公式聯(lián)立方程組求出重力加速度的表達(dá)式.

解答 解:(1)用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn),為減小實(shí)驗(yàn)誤差,擺線應(yīng)選:A、長(zhǎng)1m左右的細(xì)線;
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使用質(zhì)量大體積小,即密度大的擺球,故擺球應(yīng)選:C、直徑2cm左右的鋼球;
測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選擇:F、分度值是1mm的直尺;
故選:ACF.
(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為20mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.1×5mm=0.5mm,則擺球的直徑為20.5mm=2.05cm.
(3)秒表的讀數(shù)為60+7.5s=67.5s,一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn),有:59×$\frac{T}{2}$=67.5s,解得T=2.29s.
(4)根據(jù)T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得,${T}^{2}=\frac{4{π}^{2}L}{g}$,可知圖線的斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}$,故選:C.
(5)描點(diǎn)時(shí)若誤將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng),那么畫出的直線將不通過(guò)原點(diǎn),
T2=$\frac{4{π}^{2}}{g}$(L+$\frac42agks8{2}$),即作出T2-L的圖象,斜率不變,由圖線斜率得到的重力加速度與原來(lái)相比,其大小不變.故選:C.
(6)根據(jù)${T}_{1}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$,${T}_{2}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L-△L}{g}}$得,重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}•△L}{{{T}_{1}}^{2}-{{T}_{2}}^{2}}$.
故答案為:(1)ACF,(2)2.05,(3)2.29,(4)C,(5)C,(6)$\frac{4{π}^{2}•△L}{{{T}_{1}}^{2}-{{T}_{2}}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 常用儀器的讀數(shù)要掌握,這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ).掌握單擺的周期公式,從而求解加速度,擺長(zhǎng)、周期等物理量之間的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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(1)求物品從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t;
(2)若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則物品與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2至少為多大?
(3)若物品的質(zhì)量為1.0kg,傳送帶平均每分鐘傳送15個(gè)物品,則傳送帶電動(dòng)機(jī)因?yàn)閭魉臀锲沸枰噍敵龅墓β蕿槎啻螅?/div>

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3.下列說(shuō)法正確的有( 。
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B.第二類永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)是因?yàn)檫`背了能量守恒定律
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10.氫原子的能級(jí)如圖所示.有一群處于n=4能級(jí)的氫原子,若氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光正好使某種金屬A發(fā)生光電效應(yīng),則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
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C.如果輻射進(jìn)來(lái)一個(gè)能量大于1.32eV的光子,可以使處于n=4能級(jí)的一個(gè)氫原子發(fā)生電離
D.用氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光照射金屬A,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為10.2eV

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20.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是( 。
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B.振子做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度在減小
C.振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與速度方向相反
D.振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與速度方向相反

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7.下列電器在使用過(guò)程中,利用了電磁波的有(  )
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B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)
C.此過(guò)程小球?qū)π≤囎龅墓?\frac{2M{{v}_{0}}^{2}}{9}$
D.小球在弧形槽上上升的最大高度為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{4g}$

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