高考物理一轮总复习课后题课时规范练39.docVIP

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课时规范练39

1.在“探究单摆周期和摆长的关系”的实验中。

(1)实验进行如下步骤:

A.组合单摆:用线的一端穿过小球的小孔,然后打一个线结,做成单摆,用绳的上端缠绕在圆柱形的铁棒上(如图甲所示);

B.测摆长l:用刻度尺量出摆线长度l,用游标卡尺测出摆球的直径d,摆长l=l+d2

C.测周期T:将摆球拉起一个角度,然后放开,当小球运动到最低点时按下停表,测量单摆30次全振动的时间t,算出单摆周期T=t30

D.将所测得的l和T填入表格,分析数据得出单摆的周期和摆长的关系;

E.改变摆长,重复步骤BCD。

甲

乙

从上面操作步骤中找出两处错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正。

;。?

(2)用游标卡尺测小球直径时(如图丙所示),其读数为cm,用停表测出小球完成30次全振动(如图丁所示)的时间为s。?

丙

丁

答案(1)A.细线悬挂点应该固定C.细线与竖直方向偏角应小于5°(2)1.16041.6

解析(1)线另一端缠绕在铁架台细杆上,小球摆动时,摆长会发生变化,所以线不应缠绕在铁杆上,应将悬点固定;摆角较大,摆球的运动不能看成简谐运动,所以摆角一般不超过5°。

(2)游标卡尺的主尺读数为11mm,游标尺读数为12×0.05mm=0.60mm,所以最终读数为11.60mm=1.160cm;

由题图丁所示停表可知,分针示数为0.5min=30s,秒针示数为11.6s,则停表示数为30s+11.6s=41.6s。

2.(云南昆明模拟)为了研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图甲所示装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小幅度摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图乙所示。

甲

乙

(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?(填写仪器序号)?

A.打点计时器B.停表C.天平

(2)已知单摆周期T=2s,在图乙中lAB=24.1cm,lBC=27.9cm、lCD=31.8cm、lDE=35.5cm,则单摆在经过D点时,滑块的瞬时速度为vD=m/s,滑块的加速度为a=m/s2。(结果保留两位有效数字)?

答案(1)A(2)0.340.038

解析(1)单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,单摆在该实验中所起的作用与打点计时器相同,A正确。

(2)在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,故有

vD=lCE

根据逐差法计算加速度,有lCE-lAC=a·T2

代入数据得a=0.038m/s2。

3.(上海黄浦区模拟)将一单摆竖直悬挂于某一深度未知且开口向下的小桶中,如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一小角度后由静止释放,单摆摆动过程中悬线不与桶壁相碰。改变摆球球心到桶口的距离L,测出对应的摆动周期T,作出的T2-L关系图像应为图乙中的(选填“①”“②”或“③”),可求出桶的深度h(小数点后保留三位)。

答案①0.300

解析单摆摆动过程中悬线不与桶壁相碰,则单摆摆长为L+hx,则有T=2πL+

可得T2=4

可知T2-L关系图像应为题图乙中的①。

由题图乙可知图像斜率为k=4π2g

可得h=0.300m。

4.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

甲

乙

丙

(1)用多组实验数据作出T2-L图像,可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图像的示意图如图乙中的a、b、c所示,其中,a和b都过原点,b和c平行,图像b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图像b,下列分析正确的是(选填选项前的字母)。?

A.图像a对应的g值小于图像b对应的g值

B.出现图像c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.出现图像c的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L

D.假设a和b是小南和小昌分别在北京和南昌用同样的实验装置描绘的图像,不考虑其他误差,则图像a是小南所绘

(2)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图丙所示。由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得O点到A点间的细线长度等于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,分别以O点和A点为悬点,测得相应单摆的周期为1.5s、1s。由此可得重力加速度g=(结果保留2位小数,π2=9.86)。?

答案(1)CD(2)9.47m/s2

解析(1)根据单摆的周期公式T=2πLg得,T2=4π2Lg,根据数学知识可知,T2-L图像的