题目内容

(1)在《用单摆测重力加速度》的实验中,先用刻度尺测出悬点到小球低端的长度如图甲所示,然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示,再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间丙所示,则测出的小球直径为
 
cm,单摆的周期为
 
s,单摆的线长为
 
cm
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(2)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧形轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示x-tanθ图象,g=10m/s2,则:
(Ⅰ)由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=
 
.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为
 
m.
(Ⅱ)若最后得到的图象如图c所示,则可能的原因是(写出一个)
 
.
分析:(1)由图1读出悬点到小球底端的长度L,由图2读出小球的直径d,由秒表读出40次全振动的时间;单摆的摆长l=L-
d
2
;由秒表读出时间t,由T=
t
n
求出单摆的周期;
(2)①由平抛运动的规律列出水平位移与夹角正切值的关系,即可求得小球水平抛出时的初速度;②由图c中图象可得出水平位移x随tanθ的变化关系,则可分析可能的原因.
解答:解:(1)由图1读出悬点到小球底端的长度为:L=88.41cm
由图2游标卡主尺读数为19mm,游标尺上第4条刻度线与主尺对齐,小球的直径为:d=19mm+4×0.1mm=19.4mm=1.94cm.
则单摆的摆长为:l=L-
d
2
=87.44
cm;
图中秒表的读数为:t=60s+14.8s=74.8s
则周期:T=
t
n
=
74.8
40
s=1.87
s
(2)①物体在竖直方向上有:y=
1
2
gt2

水平方向上:x=vt
又:
y
x
=tanθ
;
联立解得:x=
2v2
g
?tanθ
;
由图可知:
x
tanθ
=
2v2
g
=
0.1
0.5
=0.2

解得:v=1m/s;
θ=60°时,x=0.2×tan60°=0.2
3
m
斜面的长度:L=
x
cos60°
=0.4
3
≈0.69
m
(2)由图c可知,图象的斜率增大,故说明
2v2
g
增大,因重力加速度不变,故只能说明速度增大,其原因可能为:释放位置变高或小球释放时有初速度;
故答案为故答案为:(1)1.94,1.87,87.44.(2)①1m/s; 0.69;②释放位置变高(或小球释放时有初速度).
点评:本题重点在于根据图象和平抛运动的特点确定小球运动的规律;
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你认为以上4种方法中,错误的是哪一种      (填代号即可),其余正确方法中,偶然误差最小的是       (填代号即可)