I.已知彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期公式為T(mén)=2π
,
其中T是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期,k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù),m是
振子的質(zhì)量,衡水市滏陽(yáng)中學(xué)的同學(xué)以該公式為原理設(shè)計(jì)了測(cè)量輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1所示),圖中S是光滑水平面,L是輕質(zhì)彈簧,Q是帶夾子的金屬盒;P是固定于盒上的遮光片,利用該裝置和光電計(jì)時(shí)器能測(cè)量金屬盒振動(dòng)時(shí)的頻率.
(1)為了進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)配備一定數(shù)量的
鉤碼
鉤碼
,將它們中的一個(gè)或幾個(gè)放入金屬盒內(nèi)可改變振子的質(zhì)量.
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)該同學(xué)測(cè)得了振動(dòng)頻率f和振子質(zhì)量m的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他想利用函數(shù)圖象處理這些數(shù)據(jù),若以振子質(zhì)量m為直角坐標(biāo)系的橫坐標(biāo),則為了簡(jiǎn)便地繪制函數(shù)圖象,較準(zhǔn)確地求得k,應(yīng)以
為直角坐標(biāo)系的縱坐標(biāo).
(3)若在記錄振子質(zhì)量的數(shù)據(jù)時(shí)未將金屬盒質(zhì)量考慮在內(nèi),振動(dòng)頻率f的數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確,則能否利用現(xiàn)有的這些數(shù)據(jù)結(jié)合上述圖象,準(zhǔn)確地求得輕質(zhì)彈簧L的勁度系數(shù)k?若能,請(qǐng)寫(xiě)出求得k的推導(dǎo)過(guò)程及最后表達(dá)式.
II.(8分)衡水中學(xué)的同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里熟悉各種儀器的使用.其中探究意識(shí)很強(qiáng)的一名同學(xué)將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤(pán)上,如圖甲所示,磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),另將一磁感強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤(pán)旁邊,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)(及磁鐵)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),引起磁感強(qiáng)度測(cè)量值周期性地變化,該變化與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一致.經(jīng)過(guò)操作,該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖象
(1)在圖象記錄的這段時(shí)間內(nèi),圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢情況是
先快慢不變,后來(lái)越來(lái)越慢
先快慢不變,后來(lái)越來(lái)越慢
.
(2)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的周期是
0.2
0.2
s.
(3)該同學(xué)猜測(cè)磁感強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線(xiàn)圈,當(dāng)測(cè)得磁感強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大時(shí).按照這種猜測(cè)
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A.在t=0.1s 時(shí)刻,線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化.
B.在t=0.15s 時(shí)刻,線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化.
C.在t=0.1s 時(shí)刻,線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值.
D.在t=0.15s 時(shí)刻,線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值.