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1、简答题 一组同学用DIS研究“弹簧振子的振动周期和哪些因素有关”的探究过程如下:
A.有同学认为:弹簧振子的质量越大,惯性越大,周期也应该越大.也有同学认为周期跟劲度系数有关.
B.设计实验:装置如图甲.准备选用的器材有:力传感器、质量为m0的钩码若干个,劲度系数为K的轻质弹簧若干个(已知n个劲度系数为K的弹簧串联后的劲度系数为Kn=
)
C.实验过程如下:
用力将钩码向下拉一段距离后放手,钩码上下振动,力传感器上显示出力随时间的变化关系(如图乙),改变钩码的个数或用几个弹簧串联后反复实验,得到表一、表二的数据:
表 一 | 仅用一根弹簧 | 研究周期与质量关系 钩码的质量 m0 2m0 3m0 周期(s) 0.645 0.915 1.116
|
表 二 | 仅用一个钩码 | 研究周期与劲度系数关系 弹簧的个数(串数) 1 2 3 劲度系数(N/m) K K/2 K/3 周期(s) 0.645 0.910 1.120
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D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,对他们的假设进行了补充完善.问:
(1)上述科学探究活动中,属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是:______、______.
(2)用力传感器观测力随时间的变化关系,其目的是:______.
(3)周期T与弹簧振子质量的关系是:______.周期T与弹簧劲度系数的关系是:______.
(4)如果m0=50×10-3kg,K=4.74N/m,则周期表达式T=______.
参考答案:(1)制定计划的环节是设计实验,即B,搜集证据的环节是进行实验的过程,即C.
(2)用力传感器观测力随时间的变化关系,因为弹簧的弹力做周期性变化,根据图线得出振动的周期.
(3)根据表格中的数据可知,在表格1中可知,周期的平方与质量成正比,在表格2中可知,周期的平方与进度系数的倒数成正比.
(4)因为周期的平方与质量成正比,周期的平方与进度系数的倒数成正比.知周期T∝
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一个弹簧振子的振动周期T="0.025" s,当振子从平衡位置开始向右运动,经t="0.17" s时,振子的运动情况是正在(? )
A.向右做减速运动
B.向右做加速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
参考答案:B
本题解析:n=
=6
即经t="0.17" s振子运动了6
个周期,又因为
T>
T所以振子正在向右返回平衡位置,所以向右做加速运动,B正确.
本题难度:简单
3、选择题 甲乙两人同时观察同一单摆的振动,甲每经过2.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处;乙每经过3.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处,由此可知该单摆的周期可能是( )
A.0.5s
B.1.0s
C.2.0s
D.3.0s
参考答案:甲每经过2.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处,有n?T2=2s可知周期T=4.0n(n=1,2,3…).
乙每经过3.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处,有nT=3s,可知周期T=3n(n=1,2,3…).
根据所给的选项,周期为0.5s、1.0s都有可能,不可能为2.0s、3.0s.故A、B正确,C、D错误.
故选AB.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 针对用单摆测重力加速度的实验,下面各种对实验误差的影响的说法中正确的是 ( ).
A.在摆长和时间的测量中,时间的测量对实验误差影响较大
B.在摆长和时间的测量中,长度的测量对实验误差影响较大
C.将振动次数n记为(n+1),测算出的g值比当地的公认值偏大
D.将摆线长当作摆长,未加摆球的半径测算出的g值比当地的公认值偏大
参考答案:AC
本题解析:对于单摆测重力加速度的实验,重力加速度的表达式g=
,由于与周期是平方关系,它若有误差,在平方后会大,所以时间的测量影响更大些,选A.另外,如果振动次数多数了一次,会造成周期的测量值变小,重力加速度测量值变大,C也对;若当摆长未加小球的半径,将使摆长的测量 91ExaM.org值变小,g值变小,D项错.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆,它们中间用一根细线相连,两摆线均与竖直方向成θ角。已知甲的质量小于乙的质量,当细线突然断开后,甲、乙两摆都做简谐运动,下列说法正确的是

[? ]
A.甲不会与乙碰撞
B.甲的运动周期小于乙的运动周期
C.甲的振幅小于乙的振幅
D.甲的最大速度小于乙的最大速度
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般