题目内容
(18分)
(1)在用单摆做简谐运动测定重力加速度的实验时:
①组装单摆时,实验室有长约100 cm和30crn的两种细线,应该选择长约 cm的细线。
②用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g= 。
③实验中,用米尺测量出悬线长度为,用游标卡尺测量出小钢球的直径为d,则摆长L= 。
④实验中待小钢球摆动稳定后,现要测量小钢球运动的周期。甲同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时,数出以后小钢球通过平衡位置的次数n,用停表记下所用的时间t;乙同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为1,将小钢球第二次沿同一方向通过平衡位置时记为2,第三次沿同一方向通过平衡位置时记为3,以此类推,一直数到,同时按下停表,停表的显示时间为。你选择哪位同学的实验方法,并写出对应的单摆的周期表达式: 。
(2)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧,电压表的内阻约为十几千欧。实验中得到了8组数据,在图甲所示的电流一电压(I—U)坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
①请你判断实验电路的连接方式,根据你的判断在虚线框中画出实验电路图,并在图乙中连线使之为实验电路。
②根据图甲,可确定小灯泡的功率P与U2和I2的关系,下列示意图中正确的是 。
③将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源的电动势为6.0V,内阻为1.0Ω。现测得电路中的电流为0.40A,则定值电阻R所消耗的电功率为W 。
(1)①100 2分
② 2分
③ 2分
④甲同学, 乙同学, 2分
(2)①电路图、实物图如下图,各2分
②D 3分
③0.64 3分
解析:
A、摆角太大了(摆角仍小于10°) | B、量摆长时从悬点量到球的最下端 | C、计算摆长时忘记把小球半径加进去 | D、摆球不是在竖直平面内做简谐振动,而是做圆锥摆运动 | E、计算周期时,将(n-1)次全振动误记为n次全振动 |
(1)甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右,外形不规则的大理石块代替小球。他设计的实验步骤是:
A.将石块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点(如图所示) |
B.用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长 |
C.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放 |
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,,由T=t/30得出周期。 |
若该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值_ ____ ___ (偏大或偏小)。
如果该同学改正了错误,改变OM间细线的长度做了2次实验,记下每次相应的线长度l1、l2和周期T1、T2,则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是 。
(2)乙同学做了另一实验:细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图1为t=0时刻各点所处的位置,图2为t=T/4时刻的波形图(T为波的周期)。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。