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(2006?青浦區(qū)模擬)學(xué)過(guò)單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)木條(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復(fù)擺),如圖1所示.讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng),C 點(diǎn)為重心,木條長(zhǎng)為 L,周期用 T 表示.
甲同學(xué)猜想:復(fù)擺的周期應(yīng)該與木條的質(zhì)量有關(guān).
乙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離 L/2.
丙同學(xué)猜想:復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于 L/2.理由是:若 OC 段看成細(xì)線,線栓在C處,
C點(diǎn)以下部分的重心離O點(diǎn)的距離顯然大于L/2.
為了研究以上猜想是否正確,同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索:
(1)把兩個(gè)相同的長(zhǎng)木條完全重疊在一起,用透明膠(質(zhì)量不計(jì))粘好,測(cè)量其擺動(dòng)周期,發(fā)現(xiàn)與單個(gè)長(zhǎng)木條擺動(dòng)時(shí)的周期相同,重做多次仍有這樣的特點(diǎn).則證明了甲同學(xué)的猜想是
錯(cuò)誤
錯(cuò)誤
 的(選填“正確”或“錯(cuò)誤”).
(2)用 To 表示木條長(zhǎng)為 L 的復(fù)擺看成擺長(zhǎng)為 L/2 單擺的周期計(jì)算值(To=2π  
L/2
g
),用 T 表示木條長(zhǎng)為 L 復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值.計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表:
板長(zhǎng)L(cm) 25 50 80 100 120 150
周期計(jì)算值To/(s) 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期測(cè)量值T/(s) 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)
大于
大于
 L/2 (選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)為了進(jìn)一步定量研究,同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所選坐標(biāo)如圖2所示.請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出 T-To圖線,并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出
L
/
L/2
=
1.16
1.16
 (結(jié)果保留三位有效數(shù)字,其中 L 是木條長(zhǎng)為L(zhǎng)時(shí)的等效擺長(zhǎng).T=2π
L
g
).
分析:(1)根據(jù)復(fù)擺的周期與質(zhì)量有無(wú)關(guān)系,判斷甲同學(xué)的猜想是否正確.
(2)根據(jù)表格的數(shù)據(jù)由單擺的周期公式分析復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)與
L
2
的關(guān)系.
(3)用描點(diǎn)作圖法作出T-To圖線.由圖線的斜率求出
L
L
2
解答:解:(1)把兩個(gè)相同的長(zhǎng)木條完全重疊在一起,構(gòu)成的復(fù)擺質(zhì)量大于單個(gè)長(zhǎng)木條復(fù)擺的質(zhì)量,而兩者周期相同,說(shuō)明復(fù)擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān),證明甲同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的.
(2)由表格看出,周期測(cè)量值T大于周期計(jì)算值To,由單擺的周期公式T=2π
L
g
得知,復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)大于
L
2

(3)用描點(diǎn)作圖法作出T-To圖線如圖所示,由數(shù)學(xué)知識(shí)求得:圖線的斜率k=
T
T0
=1.10,則由T=2π
L
g
,T0=2π
L
2
g
得,
L
L
2
=1.10.
故答案為:
(1)錯(cuò)誤;
(2)大于;
(3)在坐標(biāo)紙上作出 T-To圖線如圖所示.1.10.
點(diǎn)評(píng):本題題干較長(zhǎng),首先考查快速獲取信息的能力;其次考查知識(shí)的遷移能力,用單擺的原理來(lái)理解、分析復(fù)擺的原理.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2006?青浦區(qū)模擬)噴氣式飛機(jī)在高空飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴出高速氣體,使飛機(jī)受到一向前的推力.飛機(jī)在某一高度飛行時(shí),豎直方向合力為零,飛機(jī)在豎直方向除受重力外還受向上的升力,飛機(jī)所受向上的升力是由機(jī)翼上下表面的壓力差產(chǎn)生的,飛機(jī)的機(jī)翼后部裝有襟翼,調(diào)整襟翼的角度,可改變升力的大小.飛機(jī)飛行時(shí)還受空氣阻力,實(shí)驗(yàn)證實(shí)飛機(jī)所受空氣阻力與速度平方成正比,即 f=Kv2,K為空氣阻力系數(shù),空氣阻力系數(shù)與飛機(jī)的形狀、大小、襟翼的角度等因素有關(guān),當(dāng)飛機(jī)載重增大時(shí),所需升力也增大,調(diào)整襟翼的角度可增大升力,這時(shí)空氣阻力系數(shù)也將增大.
有一總質(zhì)量為M的噴氣式客機(jī)在上海機(jī)場(chǎng)升空到某一高度后水平飛向北京,升空到這一高度時(shí)客機(jī)的速度為V1,加速度為a1.經(jīng)一段時(shí)間速度變?yōu)閂2,此時(shí)的加速度為a2,再經(jīng)一段時(shí)間速度變?yōu)閂3,此時(shí)客機(jī)所受合力為零.客機(jī)加速過(guò)程中推力不變,由于客機(jī)加速過(guò)程時(shí)間較短,客機(jī)耗油量忽略不計(jì),空氣阻力系數(shù)恒為K,求:
(1)機(jī)翼上下表面的有效面積均為S,加速過(guò)程中機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差△P為多少?
(2)a1與a2的比值為多少?
(3)客機(jī)速度達(dá)V3后以這一速度勻速飛往北京,勻速飛行時(shí)客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率為P,經(jīng)時(shí)間t客機(jī)飛至北京上空時(shí)(高度未變),機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差減小為△P′.客機(jī)飛至北京上空時(shí)空氣阻力系數(shù)變大、變小、還是不變?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.客機(jī)從上海勻速飛至北京上空的過(guò)程中客機(jī)的耗油量為多少?克服阻力所做的功為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?青浦區(qū)模擬)A:如圖所示,一根粗細(xì)均勻一端封閉的玻璃管,注入60mm的水銀柱,水平放置時(shí)封閉端空氣柱與開(kāi)口端氣柱長(zhǎng)均為140mm.若將管緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),然后開(kāi)口向下豎直插入水銀槽中,使得封閉端氣柱長(zhǎng)133mm.外界大氣壓強(qiáng)Po=760mmHg,求水銀槽中水銀進(jìn)入玻璃管開(kāi)口端的長(zhǎng)度△h.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?青浦區(qū)模擬)將一個(gè)電動(dòng)傳感器接到計(jì)算機(jī)上,就可以測(cè)量快速變化的力,用這種方法測(cè)得某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示,根據(jù)此圖提供的信息作出以下判斷( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?青浦區(qū)模擬)一九二三年美國(guó)物理學(xué)家邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確的測(cè)出了光速,其過(guò)程大致如下,選擇兩個(gè)距離已經(jīng)精確測(cè)量過(guò)的山峰(距離為L(zhǎng)),在第一個(gè)山峰上裝一個(gè)強(qiáng)光源S,由它發(fā)出的光經(jīng)過(guò)狹縫射在八面鏡的鏡面1上,被反射到放在第二個(gè)山峰的凹面鏡B上,再由凹面鏡B反射回第一個(gè)山峰,如果八面鏡靜止不動(dòng),反射回來(lái)的光就在八面鏡的另外一個(gè)面3上再次反射,經(jīng)過(guò)望遠(yuǎn)鏡,進(jìn)入觀測(cè)者的眼中.(如圖所示) 如果八面鏡在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下從靜止開(kāi)始由慢到快轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)八面鏡的轉(zhuǎn)速為ω時(shí),就可以在望遠(yuǎn)鏡里重新看到光源的像,那么光速等于( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?青浦區(qū)模擬)B:如圖中豎直方向的平行線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,但未標(biāo)明方向.電場(chǎng)中有一個(gè)帶正電荷的微粒,電量為10-5C,若該帶電微粒僅受電場(chǎng)力的作用,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),動(dòng)能減少了10-3 J,則該電荷運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為虛線
b
b
.(選“a”或“b”);若M點(diǎn)的電勢(shì)為-100V,則N點(diǎn)電勢(shì)為
0
0
 V.

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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