題目列表(包括答案和解析)
板長(zhǎng)L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期計(jì)算值T0/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期測(cè)量值T/s | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
學(xué)過(guò)單擺的周期公式以后,有的同學(xué)對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣,他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復(fù)擺),如圖所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng),C點(diǎn)為重心,板長(zhǎng)為L,周期用T表示.
甲同學(xué)猜想:復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān).
乙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離L/2.
丙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于L/2.
為了研究以上猜想是否正確,他們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索:
①把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計(jì))粘好,測(cè)量其擺動(dòng)周期,發(fā)現(xiàn)與單個(gè)木板擺動(dòng)時(shí)的周期相同,重做多次仍有這樣的特點(diǎn).則證明了甲同學(xué)的猜想是________的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”).
②用T0表示板長(zhǎng)為L的復(fù)擺看成擺長(zhǎng)為L/2單擺的周期計(jì)算值,用T表示板長(zhǎng)為L復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值.計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表:
由上表可知,復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)________L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”).
③為了進(jìn)一步定量研究,同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所選坐標(biāo)如圖.請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)上作出T-T0圖,并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出=________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,其中L等是板長(zhǎng)為L時(shí)的等效擺長(zhǎng),).
學(xué)過(guò)單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木條(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復(fù)擺),如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng),C點(diǎn)為重心,板長(zhǎng)為L,周期用T表示。
甲同學(xué)猜想:復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān)。
乙同學(xué)猜想:復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)L等應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離L/2。
丙同學(xué)猜想:復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)L等應(yīng)該大于L/2。
為了研究以上猜想是否正確,同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索:
(1)把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計(jì))粘好,測(cè)量其擺動(dòng)周期,發(fā)現(xiàn)與單個(gè)木板擺動(dòng)時(shí)的周期相同,重做多次仍有這樣的特點(diǎn)。則證明了甲同學(xué)的猜想是_______________的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)。
(2)將板長(zhǎng)為L的復(fù)擺看作是擺長(zhǎng)是L/2的單擺,利用單擺的周期公式可計(jì)算出其周期T0=2,填入下表第二行;另外將板長(zhǎng)為L的復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值用T表示,填入下表第三行。比較下表中T0與T的數(shù)據(jù)可知,復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)L等_________L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
板長(zhǎng)L/cm |
25 |
50 |
80 |
100 |
120 |
150 |
周期計(jì)算值T0/s |
0.70 |
1.00 |
1.27 |
1.41 |
1.55 |
1.73 |
周期測(cè)量值T/s |
0.81 |
1.16 |
1.47 |
1.64 |
1.80 |
2.01 |
(3)為了進(jìn)一步定量研究,同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,做出的T-T0關(guān)系圖線如右圖,請(qǐng)根據(jù)圖線求出復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)L等跟板長(zhǎng)L的關(guān)系表達(dá)式為_(kāi)_________
一、單選題:
1.B 2.B. 3.A 4.C 5.D 6.B
二、多選題:
7.BD 8.ABD 9.AC 10.CD 11.AC
三、填空題:
12.S1、S6 ;S1、S2、S3、S4、S5、S6 , B .紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力,測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離時(shí)會(huì)有測(cè)量誤差.
13.(1)斜槽末端水平, 保持小球水平拋出的初速度相同.(2)保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同 .(3)略
四、計(jì)算或論述題:
14.Fcos=(mg-Fsin)
F(cos+sin)=mg ①
F=kx ②
聯(lián)立解出:k=
15.原題解法不合理。正確解法為:設(shè)加速、減速時(shí)間分別為t1、t2
由題意得: ①
②
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解得到t1=9s、t2=2s
且途中實(shí)際最大速度=
16.解:(1)設(shè)土星質(zhì)量為M0,顆粒質(zhì)量為m,顆粒距土星中心距離為r,線速度為v,
根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律: ① 解得:.
對(duì)于A、B兩顆粒分別有: 和,得: ②
(2)設(shè)顆粒繞土星作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則: ③
對(duì)于A、B兩顆粒分別有: 和 得: ④
(3)設(shè)地球質(zhì)量為M,地球半徑為r0,地球上物體的重力可視為萬(wàn)有引力,探測(cè)器上物體質(zhì)量為m0,在地球表面重力為G0,距土星中心r0/=km處的引力為G
⑤ ⑥
由⑤⑥得: (倍) ⑦
17.(1)由幾何關(guān)系得:A向右移動(dòng)
拉力F1做功:=5.0 J
(2)設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,因繩不可伸長(zhǎng),所以:vBcos=vAsin
則 vA1=vBcot1=m/s
vA2=vBcot2=m/s
拉力F2做功:w 2=mBgh+( )
代入數(shù)據(jù)解得: w2=3.8J
18.⑴ 減速運(yùn)動(dòng),到右端時(shí)速度,m/s=
包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為
s=vt=v=2×m=
⑵由題意, ω值的范圍是ω≤10rad/s.
當(dāng)ω1=40 rad/s時(shí) ,包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為s1==Rωt=v=
⑶見(jiàn)圖
19.(1)由功能關(guān)系, ①
=
=20 碰撞次數(shù)為20次,最后球停在C點(diǎn)
(2)設(shè)剛好球B能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),并設(shè)其在最高點(diǎn)的速度為v1,在最低點(diǎn)的速度為v2
③
④
⑤
聯(lián)立③④⑤并代入數(shù)據(jù),得L≤
再由②式得最后停在C點(diǎn)右側(cè)
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