(1)用游标卡尺测量摆球直径d。 结果如图B所示。那么摆球的直径
;
(2) 将摆球拉离平衡位置至适当的角度,然后将摆球从静止状态释放。 摆球在垂直平面内摆动稳定后,启动数字定时器,当摆球通过光电门时从1开始计数。 计时,当摆球第n次通过光电门时(n为大于3的奇数),计时停止。 记录的时间为t。 在此过程中,计算机屏幕显示如图C所示的信息。
图像,可以看出图像中两个相邻峰值之间的时间间隔为。
(3) 如果学生在某次实验中没有测量出摆球的直径d高中物理单摆周期计时点,则在测量多组细线长度l和对应的周期T后,画出
在图形线上选取M、N两点,求出两点对应的横坐标和纵坐标,如图D所示。利用这两点的坐标即可得到重力加速度的表达式。
。
7、一名学生利用图A所示的实验装置进行了“用摆测量重力加速度”的实验。 细线的一端固定在力传感器的接触点上。 力传感器与电脑屏幕相连,可以直观地显示细线张力随时间的变化。 在摆球的平衡位置放置一个光电门,并连接到数字定时器。 ,记录球通过光电门的次数和时间。
(1)用游标卡尺测量摆球直径d。 结果如图B所示。那么摆球的直径
;
(2) 将摆球从平衡位置拉至适当的角度高中物理单摆周期计时点,然后将摆球从静止状态释放。 摆球在垂直平面内摆动稳定后,启动数字定时器,当摆球通过光电门时从1开始计数。 计时,当摆球第n次通过光电门时(n为大于3的奇数),计时停止。 记录的时间为t。 在此过程中,计算机屏幕显示如图C所示的信息。
图像,可以看出图像中两个相邻峰值之间的时间间隔为。
(3) 如果学生在某次实验中没有测量出摆球的直径d,则在测量多组细线长度l和对应的周期T后,画出
在图形线上选取M、N两点,求出两点对应的横坐标和纵坐标,如图D所示。利用这两点的坐标即可得到重力加速度的表达式。
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4. 学生使用力传感器测量局部重力加速度,在摆锤的悬挂点O处连接力传感器(未示出),将球(可以视为质点)拉至A点并释放。 球在垂直面内A、C之间来回摆动。力传感器测量细线对摆球的拉力随时间t的变化曲线(如图B所示)。 已知B点为运动过程中的最低点,球的质量为m,摆的长度为L,摆角为
(
),F随时间变化的周期为t0,求:
(1) 当地重力加速度g的大小;
(2)力传感器测量的细线对摆球的拉力F的最大值Fmax;
(3)另一位学生通过制作自制的摆来测量重力加速度。 他用细线和铁锁制作了一个钟摆。 他打算利用手机的秒表计时功能和卷尺来完成实验。 但铁锁的重心未知,准确的摆长也不易确定。 请帮助该同学设计一个测量局部重力加速度的方案,并写出重力加速度的计算公式(请说明需要测量的物理量)。
4. 一组学生利用如图A所示的DIS二维运动实验系统,研究单摆运动过程中机械能的转换和守恒(忽略空气阻力)。 实验过程中,发射器(相当于摆球)偏离平衡状态。 系统每0.02s记录一次发射机的位置。 经过多次往复运动,计算机屏幕上得到的发射器在垂直平面内的运动轨迹如下: 如图B所示,在运动轨迹上选择合适的区域,点击“计算数据”后,系统可以计算出发射器在垂直平面上的运动轨迹。计算所选区域内各点的重力势能和摆球动能,并绘制相应的图形,如图C所示。 (当地重力加速度g=10m/s2)
(1) 该单摆的周期为;
(2) 在图C中画出摆动球从0到0.50s的机械能变化关系;
(3) 发射机的质量为(该结果保留两位有效数字)。
3、“用摆测定重力加速度”实验中:
(1) 由公式可知
得到的g值太小,可能是因为。
A.测量摆的长度时,只测量摆线的长度
B、悬挂点固定不牢,摆线在摆动过程中被拉伸。
C、测量周期时,将N次全振误记为N+1次全振。
D.选择质量大、体积小的摆球。
(2) 下面的摆动图真实地描述了测量长度约为1m的单摆周期的四个操作过程。 图中横坐标原点代表计时开始,A、B、C、D均为30次全振动。 图片,可知sin5°=0.087,sin15°=0.026,满足实验要求且误差最小的四个操作过程是(填写字母代码)。