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考点: 简谐运动的振动图象;横波的图象;波长、频率和波速的关系. 专题: 简谐运动专题. 分析: 先据图得周期;由于波的传播方向不确定,所以需要分类讨论,据两质点的振动图象确定其波长的通式,利用波速公式求解. 解答: 解:由振动图象可知,质点振动周期T=0.4s ①若该波从质点A传到质点B,取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,则有:△x=n(n=0、1、2、3…) = 所以该波波长为:λ=因为有λ>3.0m的条件,所以取n=0,1 当n=0时,λ1=16m,波速为:v1=当n=1时,λ2=3.2,波速为:v2===8m/s =40m/s ②若该波从质点B传到质点A,取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,有: (n=0、1、2、3…) 所以该波波长为:λ==m(n=0、1、2、3…) 因为有λ>3.0m的条件,所以取n=0 当n=0时,λ3=,波速为:v3== m/s. 答:这列波的传播速度,但从A传的B时,速度可能为40m/s或8m/s.当从B到A时,波速为点评: 该题注意波传播方向的不定性,据图象找出两质点的距离,再找出其波长的通式,关键在于据图找出波长的通式,此题较难. 29.(2013?开封一模)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=α;α小于10°且是未知量.图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题
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中(包括图中)所给的信息求:(g取10m/s) (1)单摆的振动周期和摆长; (2)摆球的质量;
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考点: 单摆周期公式. 专题: 单摆问题. 分析: (1)根据一个周期内两次经过最低点,最低点的拉力最大,从F﹣t图线中得出周期.根据单摆的周期公式T=求出单摆的摆长. (2)摆球在最高点,绳子的拉力最小,为Fmin=mgcosθ,在最低点速度最大,沿半径方向上的合力提供向心力,此时拉力最大,有Fmax=+mg,从最高点到最低点运用机械能守恒定律求出摆球的质量. 解答: 解:(1)从F﹣t图线可知,单摆的周期T=0.4πs. 根据单摆的周期公式T=得, L=. 答:单摆的周期为0.4πs,摆长为0.4m. (2)在最高点A,有Fmin=mgcosθ=0.495N 在最低点B,有Fmax=+mg 从A到B,滑块机械能守恒,有mgR(1﹣cosθ)=联立三式解得:m=0.05kg. 答:摆球的质量为0.05kg. 点评: 解决本题的关键知道单摆运动的周期公式,以及知道在什么位置拉力最大,什么位置拉力最小,运用机械能守恒进行求解. 30.(2013?合肥模拟)做“用单摆测定重力加速度”的实验,
(1)为测量单摆的摆动周期,测量时间应从摆球经过 平衡位置 (选填“平衡位置”或“最高点”)时开始计时;某次测定了 40次全振动的时间如图1 中秒表所示,那么秒表读数是 75.2 s;
(2)改变摆长l,共测定了6组摆长l和对应的周期T.为了求出当地的重力加速度g,4位同学提出了4种不同的处理方法:
A.从测定的6组对应值中任意选取1组,用公式g=4πl/T求出g作为测量值
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B.先分别求出6个l值的平均值和6个T值的平均值,再用公式g=4π/求出 g作为测量值
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C.先用6组l,T的值,用公式g=4πl/T求出6个对应的g值,再求这6个值的平均 值作为测量值
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D.在坐标纸上以了T为横轴,l为纵轴,据6组l和T的值作出l﹣T图象,计算出图线的斜率k,根据g=4π/k是求出g作为测量值 以上4种方法中,错误的是 B ,其余正确方法中,偶然误差最大的是 A (填入相应的字母).
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(3)某同学只测量了悬点到球间摆线的长度L,测得6组L和对应的周期T,画出如图所示的L﹣T图线,并在图线上选取了A、B两个点,其坐标如图1所 示.据此可得计算重力加速度的表达式为g=
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考点: 用单摆测定重力加速度. 专题: 实验题. 分析: (1)单摆经过平衡位置时,速度最大,从该位置计时测量误差较小.秒表的读数等于小盘读数加上大盘读数. (2)根据L与T是非线性关系,分析实验错误的方法.根据偶然误差的特点,采用图象法相当于大量数据取平均值,偶然误差偏大和偏小大多抵消,误差最小. 2(3)根据单摆的周期公式,得出L﹣T的关系式,结合图线的斜率求出重力加速度的表达式. 解答: 解:(1)单摆经过平衡位置时速度最大,从该位置计时测量误差较小. 秒表小盘读数为60s,大盘读数为15.2s,则秒表的读数为60s+15.2s=75.2s. (2)A、根据单摆的周期公式T=,得到:g=,只取一组数据计算不能有效减小偶然误差; B、分别求出6个l值的平均值和6个T值的平均值,表达式g=就不成立了,故B错误; C、分别用6组L、T的对应值,用公式g=量值可以减小测量的偶然误差,故C是可以的. ,求出6个对应的g值,再求这6个g的平均值作为测D、在坐标纸上作出T﹣L图象,从图象中计算出图线的斜率K,根据g=效减小测量的偶然误差; 故错误的是:B,偶然误差最大的是:A. (3)根据单摆的周期公式T=,得,图线的斜率k=2求出g作为测量值,可以有. 解得g=. 故答案为:(1)平衡位置,75.2 (2)B、A (3) 点评: 本题关键明确实验原理、误差来源,知道偶然误差的特点和减小方法,会用图象法分析数据. ?2010-2014 菁优网