【題目】用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。
(1)測出懸點O至小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t,則重力加速度g=________(用L、n、t表示)。
(2)用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2-L圖像,也可以求出重力加速度g,已知三位同學(xué)作出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都過原點,圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹怠t相對于圖線b,下列分析正確的是____(選填選項前的字母)。
A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L
B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次
C.圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值
D.圖線a對應(yīng)的g值大于圖線b對應(yīng)的g值
(3)某同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線,如圖所示,再利用圖線上任意兩點A、B的坐標(x1,y1)、B(x2,y2),可求得g=________。若該同學(xué)測擺長時漏加了小球半徑,而其他測量、計算均無誤,也不考慮實驗誤差,則用上述方法算得的g值和真實值相比是________的(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 B 不變
【解析】
(1)[1]單擺的周期為
由單擺周期公式
可知,重力加速度
(2)[2]A.由題圖可知,對圖線a,當(dāng)為零時不為零,所測擺長偏小,可能是把擺線長度作為擺長,即把懸點到擺球上端的距離作為擺長,故A錯誤;
B.根據(jù)單擺的周期公式
可得
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,圖像的斜率
若實驗中誤將49次全振動記為50次,則周期的測量值偏小,導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大,圖線的斜率k偏小,故B正確;
CD.圖線c對應(yīng)的斜率小于圖線b對應(yīng)的斜率,圖線a與圖線b的斜率相等,由
可知,圖線c對應(yīng)的g值大于圖線b對應(yīng)的g值,圖線a對應(yīng)的g值等于圖線b對應(yīng)的g值,故CD錯誤。
故選B。
(3)[3][4]根據(jù)單擺的周期公式
可得
則T2-L圖像的斜率
可得重力加速度
若該同學(xué)測擺長時漏加了小球半徑,而其他測量、計算均無誤,也不考慮實驗誤差,不變,則圖像的斜率不變,所測重力加速度不變,即算得的值和真實值相比是不變的。
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧與傾角為37°的固定斜面平行,彈簧的下端固定,上端與物塊相連,繞過光滑定滑輪的輕繩分別與物塊和小球相連。開始時用手托住小球,使彈簧處于原長狀態(tài),滑輪左側(cè)的輕繩與斜面平行,滑輪右側(cè)的輕繩豎直,然后由靜止釋放小球。已知小球的質(zhì)量是物塊質(zhì)量的兩倍,重力加速度大小為g,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.釋放小球的瞬間,小球的加速度大小為
B.物塊上滑過程中,小球機械能的減少量等于彈簧性勢能與物塊機械能的增加量之和
C.物塊上滑過程中,物塊動能的增加量等于它所受重力輕繩拉力、摩擦力做功之和
D.物塊上滑過程中,輕繩拉力對小球做的功等于小球機械能的變化
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【題目】兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌按如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)ab棒在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd棒也正好以速度v2向下勻速運動.重力加速度為g.下列說法中正確的是 ( )
A.ab棒所受拉力F的大小為
B.cd棒所受摩擦力為零
C.回路中的電流為
D.μ與v1大小的關(guān)系為
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【題目】如圖所示,光滑絕緣水平桌面上固定有一半徑為R、關(guān)于OB所在直線對稱的圓弧形光滑絕緣軌道ABC,在桌面內(nèi)加一沿OB方向、場強大小為E的水平勻強電場,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為+q的絕緣小球從軌道左側(cè)某位置以垂直OB所在直線的初速度v0推出,小球在電場的作用下恰好從A點沿圓弧軌道切線方向進入圓弧軌道(已知OA與垂直OB的直徑之間的夾角為θ),并最終從C點離開圓弧軌道,試求:
(1)小球推出點距O點沿電場方向的距離;
(2)小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小。
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【題目】某學(xué)生用示波器觀察按正弦規(guī)律變化的電壓圖象時,他將衰減旋鈕置于“”檔,將旋鈕置于第一檔(10~100Hz),把同步極性選擇開關(guān)置于“+”位置,調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕,在屏幕上出現(xiàn)了如圖甲所示的正弦曲線,后來他又進行了兩步調(diào)節(jié),使圖象變成如圖乙所示的曲線,這兩步調(diào)節(jié)可能是( )
A.將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換檔并調(diào)節(jié)標有“↑↓”的豎直位移旋鈕
B.將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換檔并調(diào)節(jié)Y增益旋鈕
C.調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和調(diào)節(jié)Y增益旋鈕
D.將同步極性選擇開關(guān)置于“-”位置并調(diào)節(jié)Y增益旋鈕
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【題目】如圖,A、B兩球(可視為質(zhì)點)質(zhì)量均為m,固定在輕彈簧的兩端,分別用細繩懸于O點,其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平地面的交界處。已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),OA沿豎直方向,OAB恰好構(gòu)成一個正三角形,重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 球A對豎直墻壁的壓力大小為
B. 彈簧對球A的彈力大于對球B的彈力
C. 繩OB的拉力大小等于mg
D. 球A對地面的壓力不可能為零
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【題目】如圖甲所示為一理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)比為22∶1,兩個標有“10 V,5 W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端.原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖乙所示,原線圈電路中電壓表和電流表(可視為理想電表)。則下列說法正確的是 ( )
A. 經(jīng)過1 min原線圈的輸出電能為6×102 J
B. 由于電壓過高小燈泡會被燒壞
C. 電壓表的示數(shù)為 220 V
D. 電流表的示數(shù)為 2 A
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【題目】某同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律時,手邊有兩邊凸透鏡供選擇,分別為焦距為10厘米的凸透鏡A和焦距為20厘米的凸透鏡B,他選擇一個凸透鏡,并將它與蠟燭、光屏按照圖所示的位置擺放在光具座上,當(dāng)點燃蠟燭后發(fā)現(xiàn)光屏上恰好得到燭焰清晰的像,那么這個像是________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的,該同學(xué)選擇的是凸透鏡________(選填“A”或“B”)。如果接下來想在光屏上得到另一種性質(zhì)的像,可以將凸透鏡向________移動(選填“左”或“右”)。
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【題目】利用電磁場可以控制帶電粒子的速度大小與方向。在圖示坐標系的第Ⅱ象限,存在一個圓心為坐標原點的圓環(huán)狀的均勻輻向電場,圓環(huán)在y軸上的截面長度為R,電場中各點電勢為,式中k為正的已知常量,r為該點到圓心O的距離。在y軸右側(cè),圓心為(R,0)、半徑為R的虛線圓內(nèi)分布著方向垂直于圓面的勻強磁場,在處有一豎直放置的足夠長的探測屏。今在圓弧的點放置一個離子源,能不斷釋放質(zhì)量為m、電荷量為的帶電離子。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度大小為時,這些經(jīng)電場加速的離子剛好能從磁場區(qū)域最高點射出。忽略離子初速度,不計離子重力及相互作用力,不考慮空氣阻力。
(1)求離子在磁場中的速率v;
(2)若磁場的磁感應(yīng)強度大小可調(diào),求離子打在屏上的縱坐標y與磁感應(yīng)強度大小B、原磁感應(yīng)強度大小的關(guān)系式;
(3)若將離子源沿環(huán)形電場外邊界緩慢移動,使所有離子均沿豎直方向射出磁場,求磁場區(qū)域的最小面積,畫出磁場形狀并標明磁感應(yīng)強度的大小與方向。
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