如图所示,光滑水平面上,一个小球以初速度v向右匀速运动,右侧有一个线长为l的单摆在垂直纸面方向上做小角度振动。摆球的半径为r(不可忽略),其下端在最低点O处恰好与水平面接触,当小球在A点时,摆球恰好处于距离平衡位置最大位移处。若小球与摆球在O点处相撞,小球的体积可忽略,当地重力加速度为g,求:
(1)单摆振动的周期;(2分)
(2)AO间的距离。(4分)
图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是多大?(2分)
(2)开始时刻摆球在何位置?(2分)
(3)若当地的重力加速度为10 m/s2,试求这个摆的摆长是多少?(取π2=10)(2分)
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
A、按装置图安装好实验装置
B、用游标卡尺测量小球的直径d
C、用米尺测量悬线的长度l
D、让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0。此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……当数到20时,停止计时,测得时间为t
E、多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D
F、计算出每个悬线长度对应的t 2
G、以t2为纵坐标、l为横坐标作出t2-l图线。 结合上述实验,完成下列任务:
(1)用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如上图所示,读出小球直径d的值为 cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2–l图线如图所示。根据图线拟合得到方程 t2="400.0" l+3.0。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。
(取π=3.14,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t 2-l图线,而应作t-l图线
D.不应作t 2-l图线,而应作t2–图线
老师带着几名学生进行野外考察。登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、秒表进行相应的测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度由静止释放,使石块在竖直平面内摆动。用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
(1)利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g= 。
(2)若某次用秒表测量若干次全振动所用的时间如图所示,则所时间为t= s
(3)若同学们在某次测量中,振动周期测量正确,但测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S接通一瞬间,两铜环的运动情况是( )
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断
如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin 100πt V的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻.原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表,下列说法中正确的是( )
A.原线圈中电流表的读数为1 A
B.原线圈中的输入功率为220W
C.副线圈中电压表的读数为110V
D.副线圈中输出交流电的周期为50 s