Question

11．某中學(xué)利用焊有細(xì)鋼針的音叉（固有頻率為f₀）、熏有煤油燈煙灰的均勻金屬片和刻度尺來測(cè)定重力加速度．他的實(shí)驗(yàn)步驟有：

A．將熏有煙灰的金屬片靜止懸掛，調(diào)整音叉的位置，使音叉不震動(dòng)時(shí)，針尖剛好能水平接觸金屬片，如圖（a）所示．
B．輕敲音叉，使它振動(dòng)，同時(shí)燒斷懸線，使金屬片自由下落．
C．從金屬片上選取針尖劃痕清晰的一段，從某時(shí)刻起針尖經(jīng)過平衡的點(diǎn)依次為B、C、D、E、F，測(cè)出它們相鄰之間的距離分別為b₁、b₂、b₃、b₄、b₅，如圖（b）所示．
（1）金屬片自由下落后（不計(jì)針尖與金屬片間的摩擦），圖（c）中3幅圖中，你認(rèn)為針尖在金屬片上劃痕下確的是C．（選填代號(hào)）
（2）若從懸線燒斷瞬間開始計(jì)時(shí)，鋼針開始向左振動(dòng)，且設(shè)向左位移為正，鋼針振幅為A，金屬片下落h時(shí)，鋼針對(duì)平衡位置的位移y的表達(dá)式為y=Asinω$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．

Answer 1

分析 （1）自由落體是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，越向下速度越快，金屬片振動(dòng)的周期不變；
（2）根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的表達(dá)式即可求解．

解答 解：（1）自由落體是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，越向下速度越快，金屬片振動(dòng)的周期不變，故選C；
（2）若從懸線燒斷瞬間開始計(jì)時(shí)，鋼針開始向左振動(dòng)，且設(shè)向左位移為正，振動(dòng)圖象為正弦函數(shù)，即y=Asinωt，ω=2πf₀，
金屬片下落h時(shí)的時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，
所以金屬片下落h時(shí)，鋼針對(duì)平衡位置的位移y的表達(dá)式為：y=Asinω$\sqrt{\frac{2h}{g}}$；
故答案為：（1）C；（2）Asinω$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了用逐差法來計(jì)算重力加速度，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．