2013年6月20日上午10时04分至10时55分,神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课.

2013年6月20日上午10时04分至10时55分,神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课.
(1)女航天员王亚平给大家演示了小球在太空中的单摆运动.设太空中的单摆摆线l0,摆球直径d0,她能否利用此单摆测定太空中的重力加速度?______(填“能”或“不能”)理由:______.当王亚平给小球以大小为v0、方向与摆线垂直的初速度,让其运动,则它的运动周期T0=
2π(l0+
d0
2
)
v0
2π(l0+
d0
2
)
v0
(用符号表示).
(2)航天员在太空演示单摆运动的同时,某同学在实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验,他用毫米刻度尺测得摆线长L=989.9mm;用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示,则摆球直径d=______mm;用秒表测得单摆完成n=50次全振动的时间如图乙所示,则秒表的示数t=______s;单摆运动的周期T=______s,当地的重力加速度g=______m/s2.(取π2=9.86,g的结果保留三位有效数字)
应风月 1年前 已收到1个回答 举报

rainyefeng 花朵

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解题思路:(1)根据完全失重的受力情况,来判定是否适用,再结合匀速圆周运动的线速度与半径的关系,即可求解;
(2)游标卡尺读数规则为:先读主尺(只读整数),再加上游标尺(格数乘以分度分之一,格数找对齐的一个不估读);秒表读数等于大盘刻度读数加上小盘刻度读数;根据单摆周期公式列式分析即可.

(1)根据球在太空中处于完全失重,即可知,不能使用此单摆测定太空中的重力加速度;
由题意可知,球做匀速圆周运动,根据T=[2πr/v],则有:T0=
2π(l0+
d0
2)
v0;
(2)主尺读数为:20mm,游标尺为20分度,精确度为0.05mm,读数为:4×0.05=0.20mm,故球的直径为:20mm+0.20mm=20.20mm;
秒表大盘读数40.5s,小盘读数60s,故秒表读数为:60s+40.5s=100.5s;
周期为T=[t/n]=[100.5/50]s=2.01s,
摆长为:L′=L0+
d0
2;
由单摆周期公式:T=2π

L′
g
解得:
g=
4×π2×(0.9899+0.0101)
2.012=9.76m/s2
故答案为:(1)不能,处于完全失重,
2π(l0+
d0
2)
v0;(2)20.20,100.5,2.01,9.76.

点评:
本题考点: 用单摆测定重力加速度.

考点点评: 常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.掌握单摆的周期公式,从而求解重力加速度.基础题.

1年前

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