【題目】(1)地球表面附近的物體由于地球吸引而受到重力作用,準確測量重力加速度g值對于許多科學研究都有著重要意義。如圖1所示實驗裝置,是利用單擺測定重力加速度。

①寫出單擺的周期公式,并據(jù)此推導g的表達式___________;

②若分別測出一系列擺長L及其對應的周期T,以擺長L為橫軸,以周期的平方T2為縱軸作出T2—L圖像(題中未畫出),通過圖像斜率k,即可得到重力加速度g值。

a.請寫出重力加速度gk的關系式___________

b.若在實驗中無法測出小球直徑d,只能測出擺線長L0,請在圖2中畫出T2L0圖像,并寫出與橫、縱軸的交點坐標___________。

(2)地球對物體的萬有引力可以認為是通過“場”來實現(xiàn)的。在電場中,電場強度定義為,根據(jù)定義式還可以得到點電荷形成的電場場強為,兩個式子的物理意義有所不同。請你用類比的方法,寫出地球“引力場強度”的表達式,并對其中的物理量做出說明___________

(3)對于g的兩個單位:N/kgm/s2,請簡要寫出兩個單位對應的物理量g有何區(qū)別___________。

【答案】, 圖像略,與縱軸交點坐標(0,),與橫軸交點坐標(,0) 重力場強度,其中F是質量為m的物體受到的地球的引力。若F可以認為等于重力,則重力場強度,其中g是重力加速度。若地球可認為是均勻球體,則F可以認為等于萬有引力,進而重力場強度,其中G是引力常量,M是地球質量,r是距離地心的距離(rR,R為地球半徑)。 N/kg為單位的g表示1kg物體所受的重力;m/s2為單位的g表示做自由落體運動的物體1 s時間段內的速度變化量。

【解析】

1)①根據(jù) ,可得:

可知,

③根據(jù) 可得:,

T2-L0圖像為:

與縱軸交點坐標(0,),與橫軸交點坐標(,0

2)重力場強度,其中F是質量為m的物體受到的地球的引力。若F可以認為等于重力,則重力場強度,其中g是重力加速度。若地球可認為是均勻球體,則F可以認為等于萬有引力,進而重力場強度,其中G是引力常量,M是地球質量,r是距離地心的距離(rRR為地球半徑)。

3N/kg為單位的g表示1kg物體所受的重力;m/s2為單位的g表示做自由落體運動的物體1 s時間段內的速度變化量。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】下列說法中正確的是____________

A. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

B. 清晨荷葉上的露珠呈球形是液體表面張力作用的結果

C. 一定質量的理想氣體,溫度不變,壓強減小時,氣體的密度一定減小

D. 空氣中水蒸氣的壓強越大,空氣的相對濕度一定越大

E. 破裂的眼鏡鏡片不能無痕拼接,是分子間斥力作用的結果

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【題目】下列說法正確的是( )

A. 對于一定量的理想氣體,保持壓強不變,體積減小,那么它一定從外界吸熱

B. 熱量總是自發(fā)的從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體

C. 一定質量的晶體在熔化過程中,其內能保持不變,分子勢能增大

D. 當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大

E. 氣體對容器壓強的大小,是由氣體分子的密集程度和氣體分子平均動能共同決定的

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【題目】如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧波,實線是t=0s時刻的波形圖,虛線是t=02s時刻的波形圖.

1)若波沿x軸負方向傳播,求它傳播的速度.

2)若波沿x軸正方向傳播,求它的最大周期.

3)若波速是25 m/s,求t=0s時刻P點的運動方向

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【題目】用伏安法測電阻,當對被測電阻的阻值一無所知而無法選擇何種接法時,可采用試觸的方法。如圖所示,某同學測量未知電阻R時,讓電壓表一端接在A點,另一端先后接在B點和C點。他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化,而電壓表示數(shù)無明顯變化。則下列說法正確的是

A. R與電壓表阻值接近,應選擇電流表內接電路

B. R與電壓表阻值接近,應選擇電流表外接電路

C. R與電流表阻值接近,應選擇電流表外接電路

D. R與電流表阻值接近,應選擇電流表內接電路

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【題目】瑞士阿爾卑斯山的勞特布倫嫩跳傘區(qū)是全球最美的跳傘地之一,每一年都吸引了無數(shù)跳傘愛好者匯聚此地,某日一跳傘愛好者以5m/s的速度豎直勻速降落,在離地面h=10m的地方掉了一顆扣子,跳傘運動員比扣子晚著陸的時間為(扣子受到的空氣阻力可忽略,g10m/s2

A. 2s B. s C. 1s D. s

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【題目】如圖甲所示,豎直平面固定有間距為L的兩足夠長金屬導軌,金屬棒MNPQ通過套環(huán)套在導軌上,虛線上方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,下方存在方向豎直向下的勻強骸場,兩磁場的磁感應強度大小均為B,MN與導軌之間無摩擦,PQ與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。t=0PQ由靜止釋放,同時對MN施加一個豎直向上的拉力F,使MN沿導軌向上做初速度為零、加速度大小為a的勻加速運動,力F隨時間t的變化規(guī)律如圖乙,t1時刻F的大小是t=0時的3倍,兩棒的總電阻為R,重力加速度大小為g,其余電阻不計,兩棒運動過程中始終與導軌垂直。

(1)t1MN受到的安培力FA1的大小和方向;

(2)若在0~t1時間內兩棒產生的總焦耳熱為Q,求這段時間內拉力F做的功W;

(3)PQ重力大小為G,請在圖丙中大致畫出PQ所受的摩擦力f隨時間t變化的圖線(不必寫分析過程)。

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【題目】某同學用一個滿偏電流為10 mA、內阻為30 Ω的電流表,一只滑動變阻器和一節(jié)電動勢為1.5 V的干電池組裝成一個歐姆表,如圖所示。

1)該同學按如圖正確連接好電路。甲、乙表筆中,甲表筆應是____(選填)表筆。

2)測量電阻前,他先進行歐姆調零:將甲、乙表筆短接,調節(jié)滑動變阻器,使電流表指針指到___________處。

3)歐姆調零后,他將甲、乙兩表筆分別接如圖中的ab兩點,指針指在電流表刻度的4 mA處,則電阻Rx=________ Ω。

4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了如圖中的ac兩點,則Rx的測量結果________(選填偏大偏小)。

5)再給電流表并聯(lián)一個合適的定值電阻R0,就可組裝成一個中間刻度值為15 Ω的歐姆表,則R0=________ Ω。(保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內,有垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,半圓弧的圓心坐標為,圓弧與y軸相切于坐標原點。在坐標原點有一粒子源,可以向坐標平面內射出質量為m、電荷量大小為q的帶負電的粒子,不計粒子重力。

若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子,要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場,則粒子的速率最大是多少?

若粒子源向坐標平面內各個方向射出速率相同的粒子,要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場,則粒子的速率最大又是多少?

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