时间:2017-11-05 16:39:58
1、实验题 （8分）某小组在做“用单摆测重力加速度”试验后，为进一步研究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期
，式中
为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图（a），实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m=0.05kg。
（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示?。
（2）的国际单位为?，由拟合直线得到的值为?（保留到小数点后二位）；
（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值?（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
参考答案：（1）
?（2）
?
?（3）不变
本题解析：（1）根据周期公式
，整理可得
，观察图像发现为倾斜的直线，即纵轴的物理量与
成一次函数关系，根据
，判断纵轴为。（2）根据周期公式，整理可得
代入各个物理量的单位，可判断
的单位为。根据可得图像的截距即
，根据图像斜率
，代入可得
，代入质量即可得
。（3）根据图像斜率
计算重力加速度，所以大小与质量的测量无关，即质量测量值即使偏大，重力加速度的测量值也不会变化。
本题难度：一般
2、简答题 （1）激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的______?原理，这就要求参考光和物光有很高的______．
（2）研究单摆时还有一个条件：与小球受到的重力及绳的拉力相比，空气等对它的阻力可以忽略．为了更好地满足这个条件，实验时我们总要选择______、______的球和______?的线．
参考答案：（1）全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，即两束光频率必须相同，要求参考光和物光有很高的相干性．
（2）研究单摆时，要尽量减小空气阻力的影响，必须选择质量大、体积小的球和尽量细的线．
故答案为：
（1）干涉，相干性．
（2）质量大，体积小，尽量细
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，
（1）某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图甲所示，则单摆的周期为______s；
（2）实验中对提高测量结果精度有利的建议是______．
A．单摆的摆线不能太短
B．单摆的摆球密度尽可能大
C．单摆的摆角越大越好
D．从平衡位置开始计时，测量一次全振动的时间作为摆动周期
（3）若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0[1+asin2(
| θ 2 |
参考答案：（1）小表盘表针没有超过了半刻线，故：
秒表读数=某分钟+（大表盘示数）秒
所以秒表的示数为：60s+15.6s=75.6s．
单摆完成40次全振动，故周期为：T=75.640s=1.89s．
（2）A、单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期．故A正确．
B、要减小空气阻力的影响，单摆的摆球密度尽可能大．故B正确．
C、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5°．故C错误．
D、单摆周期较小，把一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期．故D错误．
故选：AB．
（3）根据T=T0[1+asin2(θ2)]可知，需要测量的物理量有T（或t、n）、θ
由T=T0[1+asin2(θ2)]，若图象为图甲所示，应变形为sin(θ2)2=1T0T-1，所以图线的斜率为1T0．
故答案为：（1）1.89；（2）AB；（3）T（或t、n）和θ；1T0．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)
参考答案：
? 0.08
本题解析：半径2.5m的光滑圆环切下小段圆弧，小环的运动可看做单摆运动，依据单摆周期公式
，
由顶端到最低点时间为
。依据动能定理
计算速度v，依据圆周运动的向心加速度得出
=0.08
【考点定位】单摆运动和圆周运动向心加速度
本题难度：简单
5、选择题 类比是一种典型的物理思想，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波可以与机械波类比，它们的传播都需要介质
B．单摆可以与质点类比，两者都是理想化模型
C．摩擦力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
D．“合力与分力”可以与“平均速度”类比，两者建立概念时均用到“等效替代”方法
参考答案：A、电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．故A错误．
B、单摆可以与质点类比，两者都是理想化模型．故B正确．
C、摩擦力做功与路径有关，重力做功与路径无关．故C错误．
D、“合力与分力”可以与“平均速度”类比，两者建立概念时均用到“等效替代”方法．故D正确．
故选：BD．
本题解析：
本题难度：简单