(2006?揚州二模)如圖甲所示,ABCD為一液體槽,AB、CD面為銅板,BC、AD面及底面為絕緣板,槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時不發(fā)生電解).現(xiàn)用質(zhì)量不計的細銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺,銅絲的上端固定在O點,下端穿出鐵球使得單擺擺動時細銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸,過O點的豎直線剛好在AD邊的垂直平分面上.在銅板AB、CD面上接上圖示電源,電源內(nèi)阻可忽略,電動勢E=8V,將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到記憶示波器的地和Y輸入端(記憶示波器的輸入電阻可視為無窮大).現(xiàn)將擺球拉離平衡位置,使其在垂直于AB、CD的豎直面內(nèi)做簡諧運動,閉合開關(guān)S,就可通過記憶示波器觀察擺球的振動情況.圖乙為某段時間內(nèi)記憶示波器顯示的擺球與CD板之間的電壓波形,根據(jù)這一波形
(1)求單擺的擺長(取π2約等于10,取g=10m/s2);
(2)設(shè)AD邊長為4cm,則擺球擺動過程中偏離CD板的最大距離和最小距離各是多大?
分析:(1)根據(jù)擺的周期,運用單擺的周期公式求出擺長.
(2)電壓與擺球偏離CD板的距離成正比,根據(jù)
△l
lAD
=
U
E
,通過電壓的最大值和最小值求出擺球擺動過程中偏離CD板的最大距離和最小距離.
解答:解:(1)由圖可知,T=1s
由T=
l
g
得,l=
gT2
4π2
=
10×12
4×10
m=0.25m=25cm

(2)擺球擺到離CD板間的最大電壓為Umax=6V
該電壓與擺球偏離CD板的距離成正比,則有:
lmax
lAD
=
Umax
E

其中l(wèi)AD=4cm,E=8V
解得△lmax=3cm即為最大距離.
擺球擺到離CD板間的最小電壓為Umin=2V
lmin
lAD
=
Umin
E

得△lmin=lAD-△lmax=4-3cm=1cm.
答:(1)單擺的擺長為25cm.
(2)擺球擺動過程中偏離CD板的最大距離和最小距離各是3cm、1cm.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式,以及知道電壓與擺球偏離CD板的距離成正比,有
△l
lAD
=
U
E
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?揚州二模)如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖,其中Ⅰ是大齒輪,Ⅱ是小齒輪,Ⅲ是后輪.
(1)假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n,則大齒輪的角速度是
2πn
2πn
rad/s.
(2)要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大,還需要測量哪些量?答:
大齒輪的半徑r1,小齒輪的半徑r2,后輪的半徑r3
大齒輪的半徑r1,小齒輪的半徑r2,后輪的半徑r3

(3)用上述量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式:
2πnr1r3
r2
2πnr1r3
r2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?揚州二模)如圖所示,質(zhì)量為3m、長度為L的木塊置于光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平向右射入木塊,穿出木塊時速度為
25
v0
,設(shè)木塊對子彈的阻力始終保持不變.
(1)求子彈穿透木塊后,木塊速度的大。
(2)求子彈穿透木塊的過程中,木塊滑行的距離s;
(3)若改將木塊固定在水平傳送帶上,使木塊始終以某一恒定速度(小于v0)水平向右運動,子彈仍以初速度v0水平向右射入木塊.如果子彈恰能穿透木塊,求此過程所經(jīng)歷的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?揚州二模)如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一個半徑為R的光滑圓弧軌道,其端點P在圓心O的正上方,另一個端點Q與圓心O在同一水平面上,一只小球(視為質(zhì)點)從Q正上方某一高度處自由落下,為使小球Q點進入圓弧軌道后從P點飛出,且恰好又從Q點進入圓軌道,小球開始下落時的位置到P點的高度差h應(yīng)該是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?揚州二模)如圖所示,一質(zhì)量為m,電量為+q的帶電小球以v0的初速度射入水平方向的勻強電場中,小球恰能在電場中做直線運動.若電場的場強大小不變,方向改為相反,同時加一垂直紙面向外的勻強磁場,小球仍以原來的初速度重新射入,小球恰好又能做直線運動,求電場強度E及磁感應(yīng)強度B的大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案