某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度.他的实验步骤有:A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂,调整音叉的位置,使音叉不振

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度.他的实验步骤有:
A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂,调整音叉的位置,使音叉不振动时,针尖刚好能水平接触金属片,如图甲所示.
B.轻敲音叉,使它振动,同时烧断悬线,使金属片自由下落.
C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段,从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为B、C、D、E、F、G、H,测出它们相邻点之间的距离分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6,如图乙所示.
(1)推导计算重力加速度的表达式:______.
(2)金属片自由下落后(不计针尖与金属片间的摩擦),图丙中三幅图中,你认为针尖在金属片上的划痕正确的是______.
(3)若从悬线烧断瞬间开始计时,钢针开始向左振动,且设向左位移为正,钢针振幅为A,金属片下落h时,钢针对平衡位置的位移y的表达式为y=______.
魔方格

◎ 答案

(1)在匀变速直线运动中,连续相当时间内的位移差为常数,即△x=aT2
用逐差法来计算加速度,
.
g
=
b4+b5+b6-b1-b2-b3
9T2
=
4
9
(b6+b5+b4-b3-b2-b1)f02 
(2)自由落体是匀加速直线运动,越向下速度越快,金属片振动的周期不变,故选C;
(3)若从悬线烧断瞬间开始计时,钢针开始向左振动,且设向左位移为正,振动图象为正弦函数,即y=Asinωt,ω=2πf0
金属片下落h时的时间为:t=

2h
g

所以金属片下落h时,钢针对平衡位置的位移y的表达式为:y=Asin(2πf0

2h
g

故答案为:(1)g=
4
9
 (b6+b5+b4-b3-b2-b1)f02 
(2)C 
(3)Asin(2πf0

2h
g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度.他的实验步骤有:A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂,调整音叉的位置,使音叉不振…”主要考查了你对  【力的合成】,【力的分解】,【简谐运动的图像】,【实验:用单摆测定重力加速度】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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