题目内容
(1)用如图甲所示实验装置演示单摆的振动图象,细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落,纸板沿着跟摆动方向垂直的方向匀速移动,落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如图8乙,观察这条细沙曲线,找出其形态特征,并由此说明这个沙摆的摆动规律.(要求列出两条,为叙述方便,可在图上标注字母)①细沙曲线
(2)但有两位同学分别使用同一套仪器观察单摆作简谐运动时的振动图象,已知两人实验时都未重新调整摆长,落在木板上的细砂形成的曲线如图8丙、丁所示.两曲线不同的原因是①
分析:(1)单摆摆动的周期T=2π
,知单摆的周期与摆球的质量无关,所以周期不变.单摆在摆动的过程中经过平衡位置的速度最大,最大位移处的速度为0.
(2)有两位同学分别使用同一套仪器观察单摆作简谐运动时的振动图象如图(丙)所示的曲线,纸板运动变慢,不能说明沙摆的周期发生变化.
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(2)有两位同学分别使用同一套仪器观察单摆作简谐运动时的振动图象如图(丙)所示的曲线,纸板运动变慢,不能说明沙摆的周期发生变化.
解答:解:(1)①观察细沙曲线,发现两侧粗,沙子多,中间细,沙少,是因为沙摆在摆动的过程中,经过平衡位置速度最大,最大位移处速度为0,所以中间经过的时间少,沙少,两侧经历的时间多,沙多.
②观察细沙曲线,沿轴OO′方向呈周期性分布,因为单摆做周期性运动,且周期不变.
(2)①在同样长的纸板上,由丙图看出纸板记录沙摆的周期个数增加,纸板用时变长,说明拉动纸板匀速运动的速度变小.
②从图象中可知,两个图象开始的位置不同,说明两个人开始拉动木板的时间不同
故答案为:(1)①两侧粗,沙子多,中间细,沙少;沙摆在摆动的过程中,经过平衡位置速度最大,最大位移处速度最小.
②沿轴OO′方向呈周期性分布;单摆做周期性运动,且周期不变.
(2)①拉动纸板匀速运动的速度大小不同.②两个图象开始的位置不同,说明两个人开始拉动木板的时间不同.
②观察细沙曲线,沿轴OO′方向呈周期性分布,因为单摆做周期性运动,且周期不变.
(2)①在同样长的纸板上,由丙图看出纸板记录沙摆的周期个数增加,纸板用时变长,说明拉动纸板匀速运动的速度变小.
②从图象中可知,两个图象开始的位置不同,说明两个人开始拉动木板的时间不同
故答案为:(1)①两侧粗,沙子多,中间细,沙少;沙摆在摆动的过程中,经过平衡位置速度最大,最大位移处速度最小.
②沿轴OO′方向呈周期性分布;单摆做周期性运动,且周期不变.
(2)①拉动纸板匀速运动的速度大小不同.②两个图象开始的位置不同,说明两个人开始拉动木板的时间不同.
点评:解决本题的关键掌握单摆的周期与摆球的质量无关,以及单摆在摆动的过程中经过平衡位置的速度最大,最大位移处的速度为0.
练习册系列答案
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用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系,图中电路图未画出.现备有如下实验器材:
| A.直流电机M(3.0V 1W) | B.3V直流电源 |
| C.电流表(0-0.6A 0.5Ω) | D.电流表(0-3A 0.1Ω) |
G.开关、导线若干 H.秒表
I.电火花打点计时器 J.重锤P(约0.1kg)
K.纸带 L.刻度尺
M.弹簧测力计 N.游标卡尺
(1)为测量电机线圈的电热功率,上述提供的器材中多余的是 (写出器材序号);
(2)根据实验要求,在图甲虚线框内画全实验电路图;
(3)实验中,若测出电压表的读数为U,电流表的读数为I,重锤的重力为G,电机匀速提升重物的速度为v,则电机线圈的电热功率可表示为 ;若在某一输入电流下,电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示(图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s),根据纸带数据,可求得重锤匀速向上运动时的速度v= m/s.
(4)改变电路中的电流,得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P热,作出P热—I2图线如图丙中实线所示.发现实验图线与理论图线存在较大偏差,你认为产生这种偏差的原因可能是 (回答一个原因即可).