(8分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中。 (1)某同学…——2012 高考物理第 29 题答案解析

2012_上海卷

2012 上海 第 29 题 解答题 区分题
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29.(8分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中。

(1)某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A应接到 $\_$。使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于 $\_$。若测得连续N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为 (地磁场和磁传感器的影响可忽略)。

(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期 T。此后,分别取L和T的对数,所得到的 lgT-lgL 图线为 (填:“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为 c,由此得到该地重力加速度 $g= 0$

参考答案

(1) 数据采集器,最低点(或平衡位置), $\frac { 2 t } { N - 1 }$; (2) 直线, $\frac { 4 \pi ^ { 2 } } { 1 0 ^ { 2 C } }$ 【解析】(1)只有小球在最低点时,磁感应器中的磁感强度才最大;连续N个磁感应强度最大值应有N-1个时间间隔,这段时间应为 $( N { - } 1 ) / 2$ 个周期,即: ${ \frac { N - 1 } { 2 } } T = t$ 因此 $\mathbb { T } { = } \frac { 2 t } { N - 1 }$ (2) 根据: $T = 2 \pi { \sqrt { \frac { \cal { L } } { g } } }$,取对数得: $\lg T = \frac { 1 } { 2 } \lg L + \lg 2 \pi - \frac { 1 } { 2 } \lg \mathcal { E }$ 因此图象为一条直线;图象与纵坐标交点为C,则 $C = \lg 2 \pi - { \frac { 1 } { 2 } } \lg g$ 整理得: $g = \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { 1 0 ^ { 2 \varsigma } }$ 【考点定位】本题考查“利用单摆测重力加速度”的实验及其相关知识 六、计算题(共 50分)

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【答案】(1)数据采集器,最低点(或平衡位置), $\frac { 2 t } { N - 1 }$,(2)直线, $\frac { 4 \pi ^ { 2 } } { 1 0 ^ { 2 C } }$ 【解析】(1)只有小球在最低点时,磁感应器中的磁感强度才最大;连续N个磁感应强度最大值应有N-1个时间间隔,这段时间应为 $( N { - } 1 ) / 2$ 个周期,即: ${ \frac { N - 1 } { 2 } } T = t$ 因此 $\mathbb { T } { = } \frac { 2 t } { N - 1 }$

(2) 根据: $T = 2 \pi { \sqrt { \frac { \cal { L } } { g } } }$,取对数得: $\lg T = \frac { 1 } { 2 } \lg L + \lg 2 \pi - \frac { 1 } { 2 } \lg \mathcal { E }$ 因此图象为一条直线;图象与纵坐标交点为C,则 $C = \lg 2 \pi - { \frac { 1 } { 2 } } \lg g$ 整理得: $g = \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { 1 0 ^ { 2 \varsigma } }$

【考点定位】本题考查“利用单摆测重力加速度”的实验及其相关知识

六、计算题(共 50分)

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