在用單擺測定重力加速度的實驗中.為了使單擺做簡諧運動.一定要滿足的條件是 A.擺球的質量一定要遠大于擺線的質量 B.擺球的直徑要遠小于擺線的長度 C.擺球被釋放時的速度應該為零 D.擺球應保持在同一豎直平面內運動 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)為使實驗結果盡可能精確,下列器材中應選用
ADFG
ADFG
(用字母填入)
A.1米長的細棉線                   B.20厘米長尼龍線
C.塑料小球                         D.小鐵球
E.時鐘                             F.0.1秒刻度的秒表
G.最小刻度是毫米的刻度尺           H.最小刻度是厘米的刻度尺
(2)實驗時,擺線偏離豎直方向的偏角應小于
,測量時,要讓單擺在豎直平面內自由擺動幾次后,從擺球經(jīng)過
平衡位置
平衡位置
時開始計時.
(3)某同學某次實驗數(shù)據(jù)如下:細線長101.1厘米,擺球直徑為1.8厘米,完成35次全振動的時間是70.80秒,由這些數(shù)據(jù)計算得重力加速度g=
9.83m/s2
9.83m/s2

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在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)為了利用單擺較準確地測出重力加速度,可選用的器材為
B
B

A.20cm長的結實的細線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺
B.100cm長的結實的細線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺
C.100cm長的結實的細線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺
D.100cm長的結實的細線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺
(2)為了減小測量周期的誤差,擺球應在經(jīng)過最
(填“高”或“低”)點的位置時開始計時,并用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間求出周期.
(3)用十分度的游標卡尺測量擺球直徑的結果如圖所示,則小球的直徑為
20.2
20.2
mm.
(4)增大單擺簡諧振動周期的方法是
A
A

A.加大擺長  B.加大擺角      C.加大擺球質量D.減小擺球質量
(5)若用L表示擺長,單擺完成20次全振動所用時間為t,那么重力加速度的表達式為g=
1600π2L
t2
1600π2L
t2

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在“用單擺測定重力加速度”的實驗中
(1)以下說法正確的是
C
C

A.測量擺長時應將擺球取下后再測量
B.擺球應選用半徑約2cm的木球
C.實驗中應控制擺角不大于10°是為了減小系統(tǒng)誤差
D.實驗中只要測量一次全振動的時間即可知道單擺振動的周期
(2)測周期時,當擺球經(jīng)過
平衡
平衡
位置時開始計時并計數(shù)“0”,測出經(jīng)過該位置100次的時間如圖中秒表所示,則周期為
2.00s
2.00s
.(結果保留3位有效數(shù)字)
(3)一組同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗,用正確的操作方法,測定了6組擺長L和周期T的對應值.為求出當?shù)氐闹亓铀俣,同學們提出了4種不同方法.你認為以下4種方法中,不合理的有
AB
AB

A.從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組,用公式g=4π2L/T 2求出g作為測量值
B.求出L的平均值
.
L
和T的平均值
.
T
,用公式g=4π2
.
L
/
.
T
2求出g作為測量值
C.用6組L、T值,用g=4π2L/T2求出6個g,再求這6個g的平均值作為測量值
D.在坐標紙上作出T 2-L圖象,從圖象中計算出圖線斜率K,根據(jù)g=4π2/K求出g.

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在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)老師提供了體積相同且均為實心的木球、鋁球和鋼球,你認為應選擇
鋼球
鋼球
球用來制作單擺進行實驗.
(2)若在某次實驗中,測得單擺擺長為l、單擺完成n次全振動的時間為t,則利用上述測量量和常數(shù)求重力加速度g的表達式為g=
4π2n2l
t2
4π2n2l
t2

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“在用單擺測定重力加速度”的實驗中

(1)用擺長為L和周期T計算重力加速度的公式是g=
4π2L
T2
4π2L
T2

(2)如果用10分度的游標卡尺測得的擺球直徑如圖甲所示,則擺球的直徑d=
1.35
1.35
cm;用最小刻度為1mm的刻度尺的零點對準擺線的懸點,測得的擺線長如圖乙所示,則單擺的擺長為L=
96.15
96.15
cm;如果測量了40次全振動的時間如圖丙所示,則此單擺的振動周期T=
1.98
1.98
s.
(3)由實驗數(shù)據(jù)得出重力加速度g=π2
9.74m/s2
9.74m/s2

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一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項是正確的,有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分。

1.AC  2.B  3.C  4.BD  5.D  6.B  7.AB  8.B  9.CD  10.ABD

二、本題共3小題,共14分。把答案填在題中的橫線上。

11.ABD(3分)        (注:選對但不全的得2分)

12.(1)F;F′ (3分)            (2)不變 (2分)

13.;(2分)  ;(2分)       mg(2分)

(注:用相鄰兩段位移表達出來,只要表達正確的不扣分)

三、本題包括7小題,共56分。解答應寫出必要的文字說明,方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題的答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

14.(7分)

解:(1)設斜面對箱子的支持力為N,箱了上滑的加速度為a。根據(jù)牛頓第二定律,得平行斜面方向,F-mgsin37°-μN=ma,      …………1分

垂直斜面方向,N=mgcos37°,      …………1分

解得箱子的加速度a=(sin37°+μcos37°)=2.4m/s2      …………2分

(2)設箱子滑到斜面頂端的速度v,由運動學公式,

v2=2as,   …………2分

解得                                          v= 。  …………1分

15.(7分)

解:(1)設塔頂距地面的高度為h,根據(jù)自由落體運動公式,得

h=gt2=80m。  …………2分

(2)設石塊落地時的速度為v,根據(jù)勻變速運動規(guī)律,v=gt。 …………2分

    設石塊落地時重力做功的功率為P,則P=mgv=mg2t=2.0×103W !3分

16.(8分)

解:(1)滑塊B沿軌道下滑過程中,機械能守恒,設滑塊BA碰撞前瞬間的速度為v1,則                                                   mgR=。 …………1分

滑塊B與滑塊A碰撞過程沿水平方向動量守恒,設碰撞后的速度為v2,則

               mv1=2mv2 。      …………1分

設碰撞后滑塊C受到軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律,對滑塊C在軌道最低點有                                                        N-2mg=2mv/R …………1分

聯(lián)立各式可解得,                            N=3mg。  …………1分

根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊C對軌道末端的壓力大小為N′=3mg!1分

(2)滑塊C離開軌道末端做平拋運動,設運動時間t,根據(jù)自由落體公式,

     h=gt2 !1分

滑塊C落地點與軌道末端的水平距離為s=v2t ,…………1分

聯(lián)立以上各式解得s=。  …………1分

17.(8分)

       解:(1)飛船在圓軌道上做勻速圓周運動,運行的周期   T=。 …………1分

       設飛船做圓運動距地面的高度為h,飛船受到地球的萬有引力提供了飛船的向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律,得

。 …………2分

       而地球表面上的物體受到的萬有引力近似等于物體的重力,即

=mg,  …………1分

聯(lián)立以上各式,解得                  h=-R。 …………1分

(2)飛船運動的圓軌道的周長      s=2π(R+h), …………1分

動行的速度                            v==,   …………1分

解得                                   v=。  …………1分

18.(8分)

       解:(1)重錘在豎直平面內做勻速圓周運動,當重錘運動通過最高點時,打夯機底座受連接桿豎直向上的作用力達到最大。此時重錘所受的重力mg和連接桿對重錘向下的拉力T1提供重錘的向心力,根牛頓第二定律

       T1+mg=mw2R。    …………1分

       連接桿對打夯機底座向上的拉力       T1′=T1。 …………1分

       當T′=Mg時,打夯機底座剛好離開地面,  …………1分

       解得                                   ω=。  …………1分

(2)當重錘通過最低位置時,重錘所受的重力mg和連接桿的拉力T2的合力提供重錘的向心力,根據(jù)牛頓第二定有: T2-mg=mw2R!1分

連接桿對打夯機底座的作用力T2′的方向向下,且T2′=T2。

設打夯機受到地面的支持力N,根據(jù)牛頓第二定律,

                     N=Mg+T2,…………1分

聯(lián)立以上各式解得     N=2(M+m)g 。…………1分

根據(jù)牛頓第三定律,打夯機對地面壓力的大小N′=N=2(M+m)g!1分

19.(9分)

   解:(1)設運動員在空中飛行時間為t,運動員在豎直方向做自由落體運動,得

ssin37°=gt2,

   解得:                                           t==1.2s!2分

       (2)設運動員離開O點的速度為v0,運動員在水平方向做勻速直線運動,即

scos37°=v0t,

   解得:                                           v0==8.0m/s。…………2分

       (3)運動員落在A點時沿豎直向下的速度vy的大小為

          vy=gt=12m/s   …………1分,

       沿水平方向的速度vx的大小為          vx=8.0m/s。

       因此,運動員垂直于斜面向下的速度vN

                     vN=vycos37°-vxsin37°=4.8m/s。 …………1分

       設運動員在緩沖的過程中受到斜面的彈力為N,根據(jù)動量定理

(N-mgcos37°)t=mvN,…………1分

       解得:                         N=mgcos37°+=880N!1分

20.(9分)

       解:(1)設物塊滑上小車后經(jīng)過時間t1速度減為零,根據(jù)動量定理

μmgt1=mv,

    解得:                                              t1==0.5s !1分

  (2)物塊滑上小車后,做加速度為am的勻變速運動,根牛頓第二定律

μmg=mam,

解得:                                              am=μg=2.0m/s2。

小車做加速度為aM的勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律

F-μmg=MaM,

解得:                                       aM==0.5m/s2!1分

設物塊向左滑動的位移為s1,根據(jù)運動學公式

s1=v0t1-amt=0.25m,

當滑塊的速度為零時,小車的速度V1

V1=V0+amt1=1.75m/s。

設物塊向右滑動經(jīng)過時間t2相對小車靜止,此后物塊與小車有共同速度V,根據(jù)運動學公式,有                            V=V1+aMt2=amt2,

解得:                                       t2=s。  …………1分

滑塊在時間t2內的位移為s2=ams=m≈1.36m。(方向向右) …………1分

因此,滑塊在小車上滑動的過程中相對地面的位移為

  s=s2-s1=m≈1.11m,方向向右!1分

(3)由(2)的結果,物塊與小車的共同速度

V=m/s,

因此,物塊在小車上相對小車滑動的過程中,系統(tǒng)的機械能增加量ΔE

 ΔE=(m+M)V2-mv-MV≈17.2J。…………2分

 

 


同步練習冊答案