(2011?湖南模擬)將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外),如圖1所示,將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放,設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之距L,并通過改變L而測出對應的擺動周期T,再以T2為縱軸、L為橫軸作出T2-L函數(shù)關系圖象,那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣龋?br />(1)現(xiàn)有如下測量工具:A.時鐘;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺.本實驗所需的測量工具有
BD
BD
;
(2)如果實驗中所得到的T2-L關系圖象如圖2所示,那么真正的圖象應該是a、b、c中的
a
a
;
(3)由圖可知,小筒的深度h=
0.3
0.3
m;計算可求當?shù)刂亓铀俣萭=
9.86
9.86
m/s2.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
分析:(1)本實驗要測量周期和筒的下端口到擺球球心之距離L,需要秒表和毫米刻度尺.單擺的周期與小球質(zhì)量無關,不需要測量小球的質(zhì)量.
(2)根據(jù)單擺的周期公式推導出T2-L函數(shù)關系解析式,選擇圖象.
(3)研究圖象與坐標軸交點的意義,求出h和g.
解答:解:(1)本實驗需要測量時間求出周期,并要測量筒的下端口到擺球球心的距離L,則所需的測量工具是天平和毫米刻度尺.
    (2)由單擺周期公式得
          T=2π
h+L
g

得到T2=
4π2L
g
+
4π2h
g

     當L=0時,T2=
4π2h
g
>0,則真正的圖象是a.
     (3)當T2=0時,L=-h,即圖象與L軸交點坐標.
              h=-L=30cm=0.3m
          圖線的斜率大小k=
4π2
g

      由圖,根據(jù)數(shù)學知識得到k=4      解得g=9.86m/s2
故本題答案是:(1)BD        (2)a       (3)0.3;9.86
點評:實驗的核心是實驗原理,根據(jù)原理推導解析式,研究圖象下列幾個方面的意義,如:斜率、截距、面積等等.
練習冊系列答案
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(1)讀出滑塊的寬度d=
5.015
5.015
cm;
(2)滑塊通過光電門1的速度v1=
1.0
1.0
m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),滑塊通過光電門2的速度v2=
2.5
2.5
m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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AD
AD
.(填入選項前的字母)
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B.c光束照射時,不能發(fā)生光電效應
C.a(chǎn)光束照射時,釋放出的光電子數(shù)目最多
D.c光束照射時,釋放出的光電子的最大初動能最大
(2)如圖所示,一質(zhì)量為m的長木板B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為M的小滑塊A(可視為質(zhì)點),m<M,A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開始向左運動,B開始向右運動,最后A不會滑離B,設重力加速度為g,求
①A、B最后的速度大小和方向;
②長木板B向右運動到離出發(fā)點最遠處時小滑塊A的速度大小和所經(jīng)歷的時間.

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