物理20分钟专题突破（17）力学实验（二）1．在“用单摆测重力加速度”的实验中，（1）某同学的操作步骤为：a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上b．用米尺量得细线长度lc．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/ne．用公式计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿＿（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量 的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；假设某同学在实验中得到了如以下图的图线，那么图像中的横轴表示＿＿＿＿＿＿。2．某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如以下图，该金属丝直径的测量值为mm．6/6\n3．某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的局部步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，，，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功．6/6\n（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是．表1纸带的测量结果测量点S/cmr/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.604．利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，以下器材中不必要的是A.重物 B.纸带 C.天平 D.低压电源5．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：A．适当加长摆线B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开场计时，经过一次全振动后停顿计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期，其中对提高测量结果准确度有利的是。6/6\n6．质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，那么钢板与水平面的夹角_____________．刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________．（取）7．已知打点计时器接的交流电源频率是，用它记录一个匀变速运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0，1、2、3、4如以下图．某同学测量出1与2两点间的距离为，3与4两点间的距离为，由此可算出小车运动的加速度_______________．8．在光滑水平面上的O点系一长为I的绝缘细线，线的另一端系一质量为m、带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开场运动.假设v0很小，那么小球第一次回到平衡位置所需时间为.9．用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如以下图。可以读出此工件的长度为____________。6/6\n（2）在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆20个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量为___________。将g用测得量表示，可得10．一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。①该振动的振幅是cm；②振动的周期是s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5m处。④该波的传播速度是m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是cm。00.10.20.38－8y/cmt/s图112308－8y/cmx/m图2参考答案1．【答案】：（1）偏小（2）T′（或t、n）、θ，T′【解析】：单摆摆长为摆线长度与小球半径之和，因该同学将偏小的摆长代入公式计算，所得重力加速度的测量值偏小于实际值；为验证该关系式，需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′，根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角θ=0时横轴的截距为T0。2．【答案】：2.793（2.791～2.795mm之间均可）【解析】：测量值读数为2.5mm＋0.01mm×29.3=2.793mm。3．【答案】（1）②接通电源、释放小车断开开关（2）5．060．49（3）钩砝的重力小车受摩擦阻力6/6\n（4）小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量4．C5．AC6．（2分）7．28．9．（1）10.405cm（2）小球直径d10．①8②0.2③0④10⑤－86/6
