如圖(1)所示,某同學(xué)采用雙線(xiàn)擺和光電計(jì)數(shù)器測(cè)量重力加速度.設(shè)每根懸線(xiàn)長(zhǎng)l,兩懸點(diǎn)間相距s,金屬小球半徑為r,AB為光電計(jì)數(shù)器.現(xiàn)將小球垂直于紙面向外拉動(dòng),使懸線(xiàn)偏離豎直方向一個(gè)較小的角度并由靜止釋放,同時(shí)啟動(dòng)光電計(jì)數(shù)器,當(dāng)小球第一次經(jīng)過(guò)圖中虛線(xiàn)(光束)位置O時(shí),由A射向B的光束被擋住,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次,顯示為“1”,同時(shí)由零開(kāi)始計(jì)時(shí),而后每當(dāng)小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),計(jì)數(shù)器都要計(jì)數(shù)一次.當(dāng)計(jì)數(shù)器上顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)剛好為n時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間為t.
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(1)計(jì)算重力加速度g時(shí),雙線(xiàn)擺的等效擺長(zhǎng)L為
 
;最后依據(jù)公式g=
 
,代入周期T和等效擺長(zhǎng)L的值即可求出重力加速度.(用題中字母表示)
(2)使用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑如圖(2)所示,則測(cè)得擺球的半徑r=
 
×10-3m.
(3)當(dāng)計(jì)數(shù)器上顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)剛好為“85”時(shí),按停秒表.秒表示數(shù)如圖(3)所示.則測(cè)得雙線(xiàn)擺的周期T=
 
s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
分析:(1)雙線(xiàn)擺的等效擺長(zhǎng)等于球心到懸掛處得垂直距離.根據(jù)T=
L
g
,所以實(shí)驗(yàn)的原理是g=
4π2L
T2

(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加游標(biāo)讀數(shù).
(3)秒表的讀數(shù)等于小盤(pán)讀數(shù)和大盤(pán)讀數(shù)之和.完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為一個(gè)周期,所以周期等于所測(cè)時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù).
解答:解:(1)雙線(xiàn)擺的等效擺長(zhǎng)L=r+
l2-(
s
2
)2
=
l2-
s2
4
+ r
.根據(jù)T=
L
g
,所以最后依據(jù)公式g=
4π2L
T2

    (2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)22mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4=0.20mm.所以最終讀數(shù)為22.20mm.所以半徑為
22.20mm
2
=11.10mm=11.10×10-3m.
    (3)秒表的讀數(shù)為60+11.3s=71.3s.T=
71.3
42
s
=1.70s.
故本題答案為:(1)
l2-
s2
4
+ r
4π2L
T2
  (2)11.10   (3)1.70
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=
L
g
,以及知道如何去測(cè)周期.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)利用如圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.傾角θ=37°的軌道末端有一段很短的光滑小圓弧,可使鋼球從離地H的高度處水平飛出.將鋼球從軌道的不同高度h靜止釋放,測(cè)出相應(yīng)的鋼球落點(diǎn)距軌道末端的水平距離s:

(1)若軌道完全光滑,s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足s2=
4Hh
4Hh
(用H、h表示),該同學(xué)根據(jù)理論值在圖(2)中做出了s2-h關(guān)系圖象.
(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù),如下表所示:請(qǐng)?jiān)趫D(2)的坐標(biāo)紙上做出實(shí)驗(yàn)所得的s2-h關(guān)系圖.
h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00. 6.00
s2(10-1m2 2.60 3.90 5.20 6.50 7.80
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h圖象,自同一高度釋放的鋼球,水平拋出的實(shí)際速率
小于
小于
(填“大于”或“小于”)理論值.
(4)該同學(xué)通過(guò)分析確定是因?yàn)檐壍赖拇植谠斐闪藢?shí)驗(yàn)得到的圖象與理論圖象有較大的差異,請(qǐng)根據(jù)兩個(gè)圖象算出傾斜軌道與鋼球間的動(dòng)摩擦因素μ=
0.26
0.26

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖(a)所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.讓一個(gè)擺球由靜止開(kāi)始從A位置擺到B位置,若不考慮空氣阻力,小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒,即
1
2
mv2=mgh
.直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難.現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線(xiàn)做平拋運(yùn)動(dòng),利用平拋的特性來(lái)間接地測(cè)出v.如圖(a)中,懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有水平放置熾熱的電熱絲,當(dāng)懸線(xiàn)擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出作平拋運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)步驟如下(將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,自己設(shè)定需用的字母):
(1)在地面上放上白紙,上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí),會(huì)在下面白紙上留下痕跡.
(2)用重錘線(xiàn)確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M.
(3)讓小球每一次都
同一點(diǎn)由靜止
同一點(diǎn)由靜止
釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次.球的落點(diǎn)痕跡如圖(b)所示,圖中米尺水平放置,零刻度線(xiàn)與M點(diǎn)對(duì)齊.
(4)用米尺量出
AN的高度h1、BM的高度h2
AN的高度h1、BM的高度h2
,算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離,再量出
M、C之間的距離x
M、C之間的距離x
,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m.
(5)數(shù)據(jù)處理
①根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為
65.0
65.0
cm.
②表示出小球平拋時(shí)的初速度v0=
x.
g
2h2
x.
g
2h2
.(用題中所給字母和自己設(shè)定的字母表示)
③用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中,重力勢(shì)能的減少量△EP=
mg(h1-h2
mg(h1-h2
,動(dòng)能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2
.(用題中所給字母和自己設(shè)定的字母表示)
④本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有
小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力
小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力
(試舉出一條).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2009?和平區(qū)模擬)某興趣小組為了測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值,準(zhǔn)備先用多用電表粗測(cè)出它的阻值,然后再用伏安法精確地測(cè)量,實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備了以下器材:
A.多用電表                           
B.電壓表V1,量程6V,內(nèi)阻約10kΩ
C.電壓表V2,量程15V,內(nèi)阻約20kΩ    
D.電流表A1,量程O(píng).6A,內(nèi)阻約0.2Ω
E.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約O.02Ω    
F.電源:電動(dòng)勢(shì)層E=9V
G.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值10Ω,最大電流為2A
H.導(dǎo)線(xiàn)、電鍵若干

(1)①在用多用電表粗測(cè)電阻時(shí),該興趣小組首先選用“×10”歐姆擋,其阻值如圖甲中指針?biāo)荆瑸榱藴p小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)換用
×1
×1
歐姆擋;
②按正確的操作程序再一次用多用電表測(cè)量該待測(cè)電阻的阻值時(shí),其阻值如圖乙中指針?biāo)荆瑒tRx的阻值大約是
9
9
Ω;
(2)①在用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí),要求待測(cè)電阻的電壓從0開(kāi)始可以連續(xù)調(diào)節(jié),則在上述器材中應(yīng)選出的器材是
BDFGH
BDFGH
 (填器材前面的字母代號(hào));
②在如圖丙所示的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)數(shù)字信息系統(tǒng)(DIS)被廣泛應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)中.該系統(tǒng)可以迅速測(cè)量、處理數(shù)據(jù),并自動(dòng)生成圖象.如圖(a)所示,一條形磁鐵同定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,磁鐵長(zhǎng)度等于圓臺(tái)直徑,一磁傳感器放置在轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣,磁傳感器可測(cè)量探頭所在位置沿探頭方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度.實(shí)驗(yàn)后顯示器得出曲線(xiàn)如圖(b)所示.圖中橫坐標(biāo)表面時(shí)間,縱坐標(biāo)表示磁感應(yīng)強(qiáng)度.
①由以上信息可知磁鐵所做的運(yùn)動(dòng)是
減速轉(zhuǎn)動(dòng)
減速轉(zhuǎn)動(dòng)

②曲線(xiàn)雖高點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示
某磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度
某磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度
,曲線(xiàn)最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示
另一個(gè)磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度
另一個(gè)磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某同學(xué)利用如圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.傾角θ=37°的軌道末端有一段很短的光滑小圓弧,可使鋼球從離地H的高度處水平飛出.將鋼球從軌道的不同高度h靜止釋放,測(cè)出相應(yīng)的鋼球落點(diǎn)距軌道末端的水平距離s:

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(1)若軌道完全光滑,s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足s2=______(用H、h表示),該同學(xué)根據(jù)理論值在圖(2)中做出了s2-h關(guān)系圖象.
(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù),如下表所示:請(qǐng)?jiān)趫D(2)的坐標(biāo)紙上做出實(shí)驗(yàn)所得的s2-h關(guān)系圖.
h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00. 6.00
s2(10-1m2 2.60 3.90 5.20 6.50 7.80
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h圖象,自同一高度釋放的鋼球,水平拋出的實(shí)際速率______(填“大于”或“小于”)理論值.
(4)該同學(xué)通過(guò)分析確定是因?yàn)檐壍赖拇植谠斐闪藢?shí)驗(yàn)得到的圖象與理論圖象有較大的差異,請(qǐng)根據(jù)兩個(gè)圖象算出傾斜軌道與鋼球間的動(dòng)摩擦因素μ=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年上海市盧灣區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

某同學(xué)利用如圖(1)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.傾角θ=37°的軌道末端有一段很短的光滑小圓弧,可使鋼球從離地H的高度處水平飛出.將鋼球從軌道的不同高度h靜止釋放,測(cè)出相應(yīng)的鋼球落點(diǎn)距軌道末端的水平距離s:

(1)若軌道完全光滑,s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足s2=______(用H、h表示),該同學(xué)根據(jù)理論值在圖(2)中做出了s2-h關(guān)系圖象.
(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù),如下表所示:請(qǐng)?jiān)趫D(2)的坐標(biāo)紙上做出實(shí)驗(yàn)所得的s2-h關(guān)系圖.
h(10-1m)2.003.004.005.00.6.00
s2(10-1m22.603.905.206.507.80
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h圖象,自同一高度釋放的鋼球,水平拋出的實(shí)際速率______(填“大于”或“小于”)理論值.
(4)該同學(xué)通過(guò)分析確定是因?yàn)檐壍赖拇植谠斐闪藢?shí)驗(yàn)得到的圖象與理論圖象有較大的差異,請(qǐng)根據(jù)兩個(gè)圖象算出傾斜軌道與鋼球間的動(dòng)摩擦因素μ=______.

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