2019高考物理一轮复习 第二部分 精练5-6 探究单摆周期与摆长的关系 探究碰撞中的不变量.doc
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1、1精练精练 5-65-6 探究单摆周期与摆长的关系探究单摆周期与摆长的关系 探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量1. 加试题 小郑同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为 3 cm、外形不规则的大理石块代替小球他设计的实验步骤是:图 1A将石块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点(如图 1 所示)B用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长C将石块拉开一个约为 5的偏角,然后由静止释放D从石块摆到最低点时开始计时,测出石块再经过最低点 30 次的总时间t,由T得出t 30周期(1)该同学以上实验步骤中有错误的是_(填写序号)(2)根据单摆周期公式推导
2、可得重力加速度的表达式为_;若该同学用OM的长作为摆长代入上述公式(其他错误已纠正),这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值_(填“大于” “小于”或“等于”)真实值;若该同学改变摆长,进行多次测量,先通过描点法作出T2l图象,再利用图象的斜率来求解重力加速度,则用OM间细线的长度作为摆长将使重力加速度的测量值_(填“大于” “小于”或“等于”)真实值2. 加试题 (2018金华市十校联考)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)下列关于单摆实验的操作,正确的是_A摆球运动过程中摆角应大于 30B摆球到达平衡位置时开始计时C摆球应选用泡沫小球D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)正确组
3、装单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最底端的长度L0.999 0 m,再用游标卡尺测出摆球直径,结果如图 2 所示,则该摆球的直径为_ mm,单摆摆长l为_ m.2图 2图 3(3)实验中,测出不同摆长l对应的周期值T,作出T2l图象,如图 3 所示,已知图线上A、B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),可求出g_.3. 加试题 用单摆测定重力加速度的实验中:(1)实验时用 10 分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图 4 所示,该摆球的直径d_ mm;图 4(2)发现测出的重力加速度值偏小,这可能是由于( )A测量周期T时,把N次全振动的次数误数为N1 次B错
4、把摆线长当成摆长C把摆球直径和摆线长度之和当作了摆长D测量过程悬点松动导致摆线长度变化4. 加试题 (2018温州中学模拟)在“探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验中,请回答下列问题(1)现已提供了以下器材:铁架台、夹子、毫米刻度尺、游标卡尺、细线为了完成实验,还必须从图 5 中挑选出一些实验器材,其名称是_图 53图 6(2)甲、乙两组同学将单摆按如图 6 所示的方式悬挂,比较合理的是_(填“甲”或“乙”)5. 加试题 (1)两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室,各自在那里用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系” ,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机
5、绘制了T2L图象,如图 7 所示在中山大学的同学所测实验结果对应的图线是_(选填“A”或“B”)图 7(2)在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象,如图 8 所示关于a、b两个摆球的振动图象,下列说法正确的是_图 8Aa、b两个单摆的摆长相等Bb摆的振幅比a摆小Ca摆的机械能比b摆大D在t1 s 时有正向最大加速度的是a摆6. 加试题 某同学用如图 9 甲所示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复 10 次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚
6、下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸上,重复 10 次(a球质量大于b球质量)4图 9(1)本实验必须测量的物理量有_;A斜槽轨道末端到水平地面的高度HB小球a、b的质量ma、mbCa球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差hD小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE记录纸上O点到A、B、C各点的距离、 、OA OBOC(2)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?_(填“是”或“不是”);如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?_(填“有”或“无”);(3)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,如图乙所示给出了小球a落点附近的情况,由图
7、可得OB距离应为_cm;(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是_.(用测量的物理量表示)7. 加试题 气垫导轨是一种常用的实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图 10 所示(弹簧的长度忽略不计),实验步骤如下:图 10a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mBb调整气垫导轨,使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡锁锁定,静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e按下电钮放开卡锁,同时使分别记录滑块A、B运
8、动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t25(1)实验中还应测量的物理量是_(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是_(写出一条即可)8. 加试题 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A撤去外力后使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动他设计的装置如图 11 甲所示在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为 50 Hz,长木板下垫着薄木片以平衡
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