10、(14分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们

先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被

称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木

条长为 L ,周期用 T 表示 。

甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关。

乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2 。

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2 。理由是:若 OC 段看成细线,

线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。

为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:

(1) 把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是     的(选填“正确”或“错误”) 。

(2) 用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To = 2π ),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:

板长L(cm)
25
50
80
100
120
150
周期计算值To /(s)
0.70
1.00
1.27
1.41
1.55
1.73
周期测量值T/(s)
0.81
1.16
1.47
1.64
1.80
2.01

由上表可知,复摆的等效摆长      L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 。

(3) 为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标

如图 13 所示。请在坐标纸上作出 TTo图线,并根据图象中反映出的规律求出

/ =       (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长。T = 2π) 。

12、(19分)单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量 ( 以下简称流量 )。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体 ( 如自来水、啤酒等 ) 流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。

传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者间两两相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极a、c的间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。

(1)已知,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小 ( 取3.0 ) ;

(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;

(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为 a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。

 0  136269  136277  136283  136287  136293  136295  136299  136305  136307  136313  136319  136323  136325  136329  136335  136337  136343  136347  136349  136353  136355  136359  136361  136363  136364  136365  136367  136368  136369  136371  136373  136377  136379  136383  136385  136389  136395  136397  136403  136407  136409  136413  136419  136425  136427  136433  136437  136439  136445  136449  136455  136463  447348 

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