平衡及单摆干涉物理实验复习(二)

1、物理高考 实验部分 复习资料(二)学生实验5:研究有固定转动轴的物体的平衡条件【实验目的】：研究有固定转动轴的物体的平衡条件【实验器材】：铁架台、力矩盘、弹簧秤、钩码、带套环的横杆、钉子、细线、刻度尺等【实验步骤】(1) 如图所示，将力矩盘的金属轴 o固定在铁架上，把力矩盘套在轴上并使盘面保持竖直。同时在铁架图1台上固定一根横杆。(2) 将钉子固定在力矩盘的四个任意位置上，其中三枚钉子上用细线悬挂不同个数的钩码，第四个钉子用细线与测力计的钩子相连，测力计的另一端挂在水平横杆的套环上(3) 当力矩盘在这四个力的作用下处于平衡状态时，测出各个力的大小及它们的力臂。(4 )改变钉子的位置，重复实验，

2、分析数据，得岀结论【实验样题】,图中的各同心1 用图1所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验圆的间距相等。(1) 在用细线悬挂钩码前，以下哪些措施是必要的：A. 判断力矩盘是否处在竖直平面。B. 判断横杆MN是否严格保持水平。C. 判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小。D. 判断力矩盘的重心是否位于盘中心。牛。(2) 在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图已知每个钩码 所受的重力为1牛，则此时弹簧秤示数为(3) 现同时撤去 B C两处的钩码，而改用一根细线悬挂 5牛的钩码，为使力矩 盘仍然保持原平衡状态，且弹簧秤示数不变，试在图 2中用直线画出该细线在力矩 盘上的悬挂位

3、置。2在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡(1) 有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在 较大差距。检查发现读数和计算均无差错，造成这种差距的可能原因已列出,请提出可操作的检验方法可能原因检验方法力矩盘面没有调到竖直转轴的摩擦力太大力矩盘重心没有在圆心(2) 若发现质量为 m，半径为R的力矩盘的重心 C不在盘心，且重心 C与盘心0的距离为 r，则可以通过在 (选填“ A ”或“ B”)位置粘适量橡皮泥的方法来调整，所需橡皮泥的质量出=。学生实验6:加速度与作用力的关系加速度与质量的关系【实验目的】，【实验器材】，【实验步骤】参见课本高一年级第一学期

4、P84页【实验样题】1. 某同学用DIS系统探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，下图为实验位移传感器位移传感器装置简图。（1）在实验中，应选用摩擦力 的轨道，选用的钩码的质量应 些（填“大”或“小”）。（2 ）这位同学决定使用 a 一 1 / m 图象来处理 这些数据，而不用 a 一 m图象来处理这些数据的原 因是 _（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m,分别得到小车加速度 a与质量m及对应的1/m，数据如下表:实验次数12345678小车加速度a/m s 21.901.721.49 *.251.000.75 ().500.30小车质量m/kg0.250.290.33 ().

5、400.500.71 '.001.674.003.453.03 :>.502.001.41 '.000.6011a 请在方格坐标纸中画出m图线，并从图线求出小车加速度系式是。（4）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a随合力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点其主要原因是。2 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可F得滑块运动的加速度 a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别（1）图线是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的做了实验，得到了两条 a-F图线，如图（b）所示。（2）滑块和

6、位移传感器发射部分的总质量m=kg ；滑块和轨道间的动摩擦因数卩=3 .表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。当改图2变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度 a也会变化，用 DIS信息处理系统作出 a和F的 关系图像如图（2）所示。由此可知该物体的质量 为，水平面对物体的摩擦因数为,若在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其 他条件不变，请在图 2的坐标上画出相应的 a F图线。学生实验7：用单摆测定重力加速【实验目的：用单摆测岀当地的重力加速度【实验器材：单摆、停表、直尺、游标卡尺、铁架台等【实验原理】由单摆周期公式可得:【实验步骤】g =4

7、二2右测岀I、T就可以计算重力加速度 g(1) 用米尺测岀悬线长度(约1米)；用游标卡尺测摆球的直径，然后算岀摆球半径，均精确到毫米。(2) 把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在桌边使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂。(3) 拉开摆球一小段距离(9<5°)，放开小球让它摆动，用停表测出3050次全振动所用的时间(4) 计算岀平均摆动一次的时间，即单摆的振动周期，再根据单摆的周期公式，计算岀重力加速度。(5 )改变摆长，重复几次实验，计算岀每次实验的重力加速度，求平均值。【实验样题】习题：某同学利用如图2所示的装置测量当地的重力加速度。(1)测得某次实验的摆线长为97.5

8、0厘米，摆球直径为2.0厘米，该摆摆长为厘米，则小球拉开平衡位置的水平距离不得大于-厘米若超过此值单摆的振动不再是 运动摆长L/m0.40.50.60.81.2周期T2/s21.62.22.43.24.8(2)做“利用单摆测定重力加速度”的实验获得如下数据:利用上述数据，作出 L-T2图象，如图所示:图2 求出重力加速度 g=m/s2. 取T2=5.2 s2时，求此时摆长 L ' =m. (单选题)如果他测得的g值偏小，可能的原因是().A. 测摆线长时摆线拉得过紧B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C. 开始计时时，秒表过迟按下D. 实验中误将49次全振动

9、数为50次 .(单选题)如果测得g数值偏大些，可能是下列哪些原因引起的(1L L/mA. 量摆长时没有把小球半径算进去B. 摆球的质量测得不准确C. 摆角小，使周期变小D. 应当测振动30次的时间求其周期，结果把 29次当作30次计算周 期)(3 )若测摆长时漏掉了摆球的半径，得到的图像如右图所示，则由图象，求出的重力加速度 g=m/s2.小球的半径是 cm (取n 2=9.87)作T2-L图线解决物理问题提示我们：若摆球的质量分布不均匀，对测量结果将 某同学利用单摆测重力加速度，由于所用直尺较短，他设计了如下的实验：先测出某 一摆长下单摆的周期 Ti，然后利用短尺在摆线上量出一段较小的长度

10、L，将单摆的摆长缩短AL，再测出对应的周期 T2，由此就可以算出重力加速度的值为g=.有几个登山运动员登上一无名高峰，但不知此峰的高度，他们想迅速估测出高峰的海 拔高度，但是他们只带了一些细绳、小刀、卷尺，可当作秒表用的手表和一些食品，附 近有碎石、树木等，其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度请写出测量方法、需记录的数据，推导出计算海拔高度的计算式学生实验8:观察水波的干涉现象【实验目的】：观察两列频率相同的水波相遇时发生的干涉现象【实验器材】：发波水槽、变频电动机、电源等【实验步骤】：打开变频电动机电源，调节两小球击水深度和频率，观察两列波叠加区域水面的波形，改 变实验条件，使两个小球

11、以不同频率击水，观察水面的波形。【实验样题】1.对于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（）A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同 C在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D.在振动加强的区域，有时质点的位移等于零下边与玻璃板密闭接触且内部装水,"能”或2. 如图所示，圆环形的充气气囊平放在水平的玻璃板上,当用手有节奏的拍打气囊时，形成的圆环形水波由边 缘向中心0点传播，则水面上 （选填或“不能”）观察到水波的干涉现象。水波叠加的结果 使0点的振动 （选填“加强”、“减弱”“不能确定”）。3. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的 现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中 水波的频率最大的是图。4. 如图所示为两列频率相同的水波在t = 0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm （且在图示范围内）A、C两点是振动减弱点E点是振动加强点B、 D两点在该时刻的竖直高度差为4 cmt= 0.05 s时，E点离平衡位置的位移大小为2 cm帔振幅不变），波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法中正 确的是（）A（A）（B）（C）（D）1