题目内容

做单摆振动过程中的位移与时间关系图象的实验时所用的装置如图所示，图中的B为装沙的漏斗，当匀速拉动下面的木板时，单摆在摆动的过程中B中漏斗漏出的沙在木板上留下的图形就是简谐运动中的位移x与时间t的图象．对于该图象，下列说法中正确的是（漏斗的质量相对沙子而言较小）


  1. A.
    由该图象可以看出单摆的周期是一个恒量
  2. B.
    由该图象可以看出单摆的周期是一个变量，且变大
  3. C.
    由该图象可以看出单摆的周期是一个变量，且变小
  4. D.
    由该图象可以看出单摆的周期是一个变量，且先变大后变小
B
由单摆的周期公式可以看出周期与摆球的质量无关，但是此实验过程的漏斗相当于摆球，它的质量是变化的，虽然质量不影响周期，但是摆长却影响周期，而单摆的摆长是悬点到摆球质心（一般是球心）间的距离，而漏斗在漏沙的过程中，其质心是下降的，当沙漏完的瞬间，质心又突然上升，也就是说漏斗在摆动的过程中，其摆长是先增大后减小的．但是在木板上反映出来的是漏沙的过程，当沙漏完后其周期的变化却在木板上沙的图形中反映不出来，因为漏斗质量相对沙子而言很小，或认为在观察时间内沙子未漏完．若在一个理想模型中，单摆的周期的确先增后减．
练习册系列答案
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（2013?永康市模拟）某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测得摆线长为L，摆球直径为d，然后用秒表测得n次全振动的时间为t，则：

（1）重力加速度的表达式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2
．（用上述符号表示）
（2）若用最小分度为毫米的刻度尺测得摆线长为980.8mm，用20分度的游标卡尺测得摆球直径如图甲，摆球的直径为
18.40
18.40
mm．单摆在竖直面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间如图乙，则t=
100.0
100.0
s．求得当地的重力加速度为
9.76
9.76
m/s2．（取π2=9.86，求得的重力加速度值保留三位有效数字）
（3）如果他测得的g值偏小，可能的原因是
D
D

A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆球在水平面内做圆锥摆运动
C．开始计时，秒表过迟按下 D．悬点未固定，振动过程中出现松动，摆线长度增加了．
（1）地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍．
（2）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小简的深度h和当地的重力加速度g．

①现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；  C．天平；D．毫米刻度尺．
本实验所需的测量工具有
BD
BD
；
②如果实验中所得到的T2-l，关系图象如图（乙）所示，那么真正的图象应该是a，b，c中的
a
a
；
③由图象可知，小筒的深度h=
0.3
0.3
m；当地g=
9.86
9.86
m/s2
（3）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A


②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如图丙所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电源的电动势为
4.0
4.0
V，内阻为
0.40
0.40
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图丁所示，则元件Z的直径是
1.990
1.990
  mm．

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为100.51 cm，
然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0 s。则：
（1）他测得摆球直径为             cm
（2）他测得当地重力加速度g =             m/s2．（计算结果取三位有效数字,你可能用到计算式，）
（3）他测得的g值偏大，可能原因是：             

A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动过程中出现松动。
C．开始计时时，秒表过迟按表
D．实验中误将50次全振动计为49次。

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为100.51 cm，

然后用秒表记录了单摆做50次全振动的时间为101.0 s。则：

（1）他测得摆球直径为              cm

（2）他测得当地重力加速度g =              m/s2．（计算结果取三位有效数字,你可能用到计算式，）

（3）他测得的g值偏大，可能原因是：              

 A．测摆线长时摆线拉得过紧     B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动过程中出现松动。

 C．开始计时时，秒表过迟按表   D．实验中误将50次全振动计为49次。

 

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