將一個(gè)質(zhì)量為m的物體掛在一個(gè)勁度系數(shù)為k的彈簧下面,如果不考慮彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力,振動(dòng)周期T=2π
m
k
.為了研究振動(dòng)周期與振子質(zhì)量的關(guān)系,設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,另一端掛一只小盤(pán),鐵架臺(tái)的豎桿上固定一個(gè)可以上下移動(dòng)的標(biāo)志物,作為計(jì)時(shí)標(biāo)志.改變小盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m,測(cè)量全振動(dòng)50次的時(shí)間并求出相應(yīng)的周期T.某次實(shí)驗(yàn)得到下列數(shù)據(jù):
m(10-3kg)5.0010.0015.0020.0025.0030.00
T(s)
42.7
50.0
44.8
50.0
46.8
50.0
48.5
50.0
50.4
50.0
52.1
50.0
T2(s20.7290.8030.8760.9411.0161.086
(1)以橫軸代表m,縱軸代表T2,作出T2-m圖.并回答為什么不用T作為縱軸而用T2作為縱軸?______.
(2)根據(jù)圖線(xiàn)求解彈簧的勁度系數(shù)______.
(3)對(duì)T2-m圖作出必要的解釋______.
(1)由表格數(shù)據(jù)看出,T與m是非線(xiàn)性關(guān)系在,而T2與m是線(xiàn)性關(guān)系,所以T2-m圖象簡(jiǎn)單,呈線(xiàn)性關(guān)系.
(2)由振動(dòng)周期T=2π
m
k
,變形得到T2=
2
k
m,
T2-m圖象的斜率K=
2
k
,由數(shù)學(xué)知識(shí)得到圖象的斜率大小為K=14,
則k=2.8N/m
(3)圖線(xiàn)不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的原因:沒(méi)有考慮砝碼盤(pán)的質(zhì)量和彈簧的質(zhì)量
故答案為:(1)圖線(xiàn)簡(jiǎn)單,呈線(xiàn)性關(guān)系;(2)2.8N/m;(3)圖線(xiàn)不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的原因,沒(méi)有考慮砝碼盤(pán)的質(zhì)量.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中,其中的三個(gè)步驟:
①在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線(xiàn),通過(guò)細(xì)線(xiàn)同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)和兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1F2.
②在紙上根據(jù)F1F2的大小,應(yīng)用平行四邊形定則作圖求合力F.
③只用一只測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長(zhǎng)量與兩測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同,記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向.
以上三個(gè)步驟均有錯(cuò)誤或疏漏,請(qǐng)指出:
①中是______________________________________________________________;
②中是______________________________________________________________;
③中是______________________________________________

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量等于重物動(dòng)能的增加量。以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)操作的一部分,請(qǐng)將必要的步驟挑選出來(lái),并且按合理的順序排列:             (填代號(hào))。
                               
A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,并用導(dǎo)線(xiàn)
把它和交流電電源連接起來(lái)
B.用天平稱(chēng)出重物的質(zhì)量
C.把紙帶的一段固定在重物上,另一端穿過(guò)
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,把重物提升到一定
的高度
D.用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
E.釋放紙帶
F.重復(fù)幾次,得到3-5條符合要求的紙帶
G.接通電源

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在“研究彈簧的形變量與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,將彈簧水平放置,測(cè)出其自然長(zhǎng)度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的,用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線(xiàn)如圖所示.
(1)由圖求出彈簧的勁度系數(shù),即k=______N/m.
(2)圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

橋梁建筑工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會(huì)伸長(zhǎng),其伸長(zhǎng)量不僅和拉力的大小有關(guān),還和金屬材料的橫截面積有關(guān).人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬,其所受拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)的比值的比是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量,用E表示,即:E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
;某同學(xué)為探究其是否正確,根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長(zhǎng)度的同種金屬絲;不同質(zhì)量的重物;螺旋測(cè)微器;游標(biāo)卡尺;米尺;天平;固定裝置等.設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn).該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上,將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn),其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h.用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D;用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h;用米尺測(cè)得金屬絲的原長(zhǎng)為2L;用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m(不超量程).
(1)在一次測(cè)量中:
a.螺旋測(cè)微器如圖所示,其示數(shù)為_(kāi)_____mm;
b.游標(biāo)卡尺如圖所示,其示數(shù)為_(kāi)_____mm;
(2)用以上測(cè)量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=______

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度,將數(shù)據(jù)填在下面的表中.(彈簧始終在彈性限度內(nèi))
測(cè)量次數(shù)123456
彈簧彈力大小F/N00.490.981.471.962.45
彈簧總長(zhǎng)x/cm07.168.349.4810.8511.75
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)紙上已描出了前四次測(cè)量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)X之間的函數(shù)關(guān)系點(diǎn),請(qǐng)把第5、6次測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)描出來(lái),并作出F-X圖線(xiàn).
(2)圖線(xiàn)跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是______.
(3)該彈簧的勁度系數(shù)k=______(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k.當(dāng)掛在彈簧下端的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),測(cè)出彈簧受到的拉力F與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度L(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),列表記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)iFi(N)Li(cm)
10.4960.20
20.9861.60
31.4763.05
41.9664.65
52.4566.10
62.9467.55
因?yàn)橹鸩罘ǔS糜谔幚碜宰兞康乳g距變化的數(shù)據(jù)組,所以小組一成員用逐差法處理數(shù)據(jù),具體如下:將表中第三列相鄰的兩項(xiàng)求差,得出彈簧伸長(zhǎng)量△L=Li-Li-1,每個(gè)△L都是與相同的拉力△F=0.49N相對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量,求出△L的平均值
.
△L
=
(L2-L2)+(L3-L2)+…(L6-L5)
5
=
L6-L1
5
=
67.55-60.20
5
cm=1.47cm
故該彈簧的勁度系數(shù)為k=
△F
.
△L
=
0.49N
1.47cm
=0.333N/cm
該成員在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中存在的問(wèn)題是:______;
請(qǐng)你用逐差法處理表格中的數(shù)據(jù),盡量精確計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=______N/cm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

以下說(shuō)法正確的是
A.滑動(dòng)摩擦力總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反
B.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)
C.靜止的物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力的作用
D.運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜摩擦力的作用

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

甲圖中小明用60N的水平力推木箱,木箱不動(dòng),此時(shí)木箱受的摩擦力為F1,乙圖中小明用100N的水平力恰好能推動(dòng)木箱,此時(shí)木箱受的摩擦力為F2,丙圖中小明把木箱推動(dòng)了,此時(shí)木箱受的摩擦力為F3,木箱對(duì)地面的壓力300N,木箱與地面動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,則F1、F2、F3的大小分別為
A.0N,100N,300NB.60N,100N,90N
C.60N,100N,300ND.0N,100N,90N

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同步練習(xí)冊(cè)答案