居家大学物理实验-旋转纽扣实验
物理实验报告哈工大物理实验中心班号33004 学号1190501008 姓名杨沥教师签字
实验日期2020年6月7日预习成绩学生自评分总成绩
(注：为方便登记实验成绩，班号填写后5位，请大家合作。）
实验( ) 旋转扭扣实验
一．实验目的
①用磁学方法测出“纽扣”转动的实时转速，即测出转速谱（转速随时间
的变化关系）；
②分析一个拉伸周期内“纽扣”转速的变化规律，阐述其原因；
③分析影响“纽扣”最大转速的原因；
④基于本实验尝试颜色组合方法。
二．实验原理
①先将纽扣摇几圈，使绳拧在一起，再在绳两端施加外力，则绳中势能释放，
纽扣受到力矩而转动；
②待绳中弹性势能完全释放时，撤去外力，纽扣有转动惯性，要继续旋转，
使绳反向拧在一起；
③待纽扣停止转动时再次施加外力，绳中势能再次释放，纽扣再次受到力矩
而转动，重复上一周期的运动（但是转动方向相反）。
④如此往复。
如图所示：
用胶带将小磁铁粘到“纽扣”边沿，然后利用手机软件Phyphox的磁力计测量转动中的旋转纽扣磁场变化频率。
如上图所示，在转盘转动时，将手机听筒部位（对磁场最敏感）靠近转盘，每次磁铁经过手机，磁力计就会感受到磁场，在测量结果中显示一个峰值。为了得到实时的转速，需要对实验数据进行短时傅里叶变换（STFT）频谱分析。
STFT频谱分析的基本原理——第一步
①如图所示，从原始数据中取前N个数据作为窗口1，要求N=2n (n为正整
数)，其中间点的时刻（即第2n-1个数据）记为t
1
；
②读出窗口1时间内的磁场强度的峰位，即图中1、2、3这三个峰，计算
1&2和2&3峰位之间的时间差Δt
11和Δt
12
，及其平均值Δt
1
=(Δt
11
+Δt
12
)/2；
③计算前N个数据这段时间内的平均频率1/Δt
1，以该平均频率作为t
1
时刻
的平均频率，即f1=1/Δt1，单位：圈/秒。STFT频谱分析的基本原理——第二步
①取第N+1至2N个数据，作为窗口2，其中间时刻记为t2；
②按与窗口1相同的处理方法，峰位个数与窗口1不同，但仍然可得到峰位
；
间隔的平均值Δt
2
，即t2时刻的平均转速f2
③由此得到窗口2这段时间内的平均频率1/Δt
2
=1/Δt
。
2
STFT频谱分析的基本原理——第三步
①以此类推，若整套数据有M个点，则可得到M/N个时刻的平均转速；
②也可将窗口1和窗口2（窗口N和窗口N+1）适当重叠，最多重叠一半，
如上图所示，这样可以得到更多时刻的平均转速。
STFT频谱分析结果
基于上述原理，可用matlab编程，也可手动计算处理。则STFT频谱分析结果则为最终结果。最终需要得到的是转速n关于时间t的图像。
三．实验主要步骤或操作要点
1、准备一个合适大小的光盘、圆规、胶布、鞋带以及合适大小的磁铁。
2、用圆规将光盘在对称圆心的两边的位置各钻一个合适大小的孔洞，把鞋带的俩端各穿入这俩个孔洞，将鞋带的俩端打一个结。
3、在俩孔洞的中垂线的上方距离圆心合适大小处放置一个磁铁，然后用胶布粘在光盘上（由于我的磁铁质量较小，所以我没有加配重）。
装置如下图：
4、实验装置完成后，双手各拿着旋转纽扣的两端，将光盘向着自己旋转，使鞋带有所卷曲，此时光盘为静止状态，将手机放在合适位置，随后用合适的力气拉动鞋带的两端，使光盘绕着鞋带旋转，当光盘停止旋转后，停止记录。
5、将记录的磁力计数据截图，利用STFT频谱分析得出每个时刻对应的平均转速
f i，最后绘制成转速n-时间t图。
四．实验数据
由手机软件Phyphox的磁力计测量绝对值图谱如下：
五．数据处理
③则可画出STFT频谱分析图如下表：
由①的表格可得N max=14.10，则有：
W max=14.10×2Π，R的测量值为4.6cm
a离max=W2×R=361.04 m/s2
所以最大离心加速度是重力的36.845倍（g=9.8m/s2）
六．实验结论及现象分析
1.分析一个拉伸周期内转盘转速的变化规律，解释其力学原因
答：转盘转速的变化规律为转速先增大达到某一最大值后，再减小，减小到0后，又会增大，增大到某一最大值（低于第一次转速的最大值）后又会减小，这样有规律的变化，直到转盘变为静止状态。其力学原因是：首先人先将绳子旋转将生物的化学能转为绳子的能量，当人拉绳子时，绳子中的能量转化为转盘的转动动能和摩擦力做的功。当速度达到最大后，绳子的能量为0，则转盘又对绳子做功，将自身的转动动能用于使绳子旋转打搅，使绳子储存能量以及摩擦力做的负功，这样周而复始，最后能量都会转化为摩擦力做功产生的热量。
七．讨论问题
1.纽扣高速旋转时，要使其尽快停下，应如何拉绳？解释原因。
答：因为绳的俩端处各有两根绳，只要将这4根绳同时拉直，则纽扣就会停止旋转。原因：是因为纽扣旋转的能量来源是跟绳子互相缠绕的形变储存的能量有关，当手强制使绳子伸直后，绳子旋转缠绕所储存的能量也就被快速释放，则纽扣也就停止旋转。
2.查阅资料，给出离心力的几个应用实例（至少两条），并计算在这些应用中离心加速度是重力加速度的多少倍。
答：脱水机、棉花糖制作机、洗衣机的甩干部分；脱水机的离心加速度大概是重力的1306.24倍，棉花糖制作机的离心加速度大概是重力的0.756倍，洗衣机的甩干部分的离心加速度大概是重力的143倍。
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哈尔滨工业大学物理实验中心
实验现象观察与原始数据记录
由上图可见
·7·
大学物理实验II指导书汇总
目录 实验一电势差计测电动势 (1) 实验二用电流场模拟静电场 (4) 实验三电子束实验 (5) 实验四霍耳效应法测量磁场 (8) 实验四磁阻效应综合实验 (12) 实验五分光计的使用和光栅测波长 (22) 实验六光电效应 (28) 实验七密立根油滴实验——电子电荷的测定 (31) 实验七弗兰克—赫兹实验 (33)
实验一 电势差计测电动势 【实验原理】 详见教材：《结构化大学物理实验》P.208?212。仔细研读原理后回答以下问题： 问题1：能用电压表直接测出电池的电动势吗？为什么？ 问题2：箱式电势差计的工作原理图里有几个补偿回路？所测电动势的精度和什么有关？ 问题3：为什么温差电偶能用作温度计？ 补充内容： （一）本实验用高精度的1.0185V 稳压电源代替标准电池，虽然重复性较差，但比较环保，常温下也可以忽略温度对)(t E s 的影响。 （二）测量温差电动势时，因为实验装置的冷端为环境温度，误差较大，所以只测量t E ~关系，写出方程t E E θ+=0 （三）UJ31电势差计中的一些参数 1. 可测范围：0.001—170.00mV ；分两档，×1档为0.001—17.000mV （最小分度1μV ），×10档为0.01—170.00mV （最小分度10μV ）。 2. 准确度等级为0.05级，基本误差为(0.05%)x x U U U ?=±+?。式中，x U 是被测电 动势值（即示值），U ?取值倍率为×10时，5=?U μV ；倍率为×1时，5.0=?U μV 。 【实验目的】 （一）掌握电势差计的工作原理和结构特点。 （二）了解温差电偶的测温原理。 【实验内容】 （一）电势差计的调节； （二）测温差电偶（铜-康铜）的温差电动势。 【实验器材】 箱式电势差计，直流稳压工作电源，灵敏电流计，高精度1.0185V 标准电源，铜—康铜温差热电偶，加热装置。 【实验步骤及操作】 （一）电势差的调节
居家大学物理实验-旋转纽扣实验
物理实验报告哈工大物理实验中心班号33004 学号1190501008 姓名杨沥教师签字 实验日期2020年6月7日预习成绩学生自评分总成绩 (注：为方便登记实验成绩，班号填写后5位，请大家合作。） 实验( ) 旋转扭扣实验 一．实验目的 ①用磁学方法测出“纽扣”转动的实时转速，即测出转速谱（转速随时间 的变化关系）； ②分析一个拉伸周期内“纽扣”转速的变化规律，阐述其原因； ③分析影响“纽扣”最大转速的原因； ④基于本实验尝试颜色组合方法。 二．实验原理 ①先将纽扣摇几圈，使绳拧在一起，再在绳两端施加外力，则绳中势能释放， 纽扣受到力矩而转动； ②待绳中弹性势能完全释放时，撤去外力，纽扣有转动惯性，要继续旋转， 使绳反向拧在一起； ③待纽扣停止转动时再次施加外力，绳中势能再次释放，纽扣再次受到力矩 而转动，重复上一周期的运动（但是转动方向相反）。 ④如此往复。 如图所示： 用胶带将小磁铁粘到“纽扣”边沿，然后利用手机软件Phyphox的磁力计测量转动中的旋转纽扣磁场变化频率。
如上图所示，在转盘转动时，将手机听筒部位（对磁场最敏感）靠近转盘，每次磁铁经过手机，磁力计就会感受到磁场，在测量结果中显示一个峰值。为了得到实时的转速，需要对实验数据进行短时傅里叶变换（STFT）频谱分析。 STFT频谱分析的基本原理——第一步 ①如图所示，从原始数据中取前N个数据作为窗口1，要求N=2n (n为正整 数)，其中间点的时刻（即第2n-1个数据）记为t 1 ； ②读出窗口1时间内的磁场强度的峰位，即图中1、2、3这三个峰，计算 1&2和2&3峰位之间的时间差Δt 11和Δt 12 ，及其平均值Δt 1 =(Δt 11 +Δt 12 )/2； ③计算前N个数据这段时间内的平均频率1/Δt 1，以该平均频率作为t 1 时刻 的平均频率，即f1=1/Δt1，单位：圈/秒。STFT频谱分析的基本原理——第二步
物理创新小实验
物理创新小实验 检举4 一、瓶内吹气球思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒操作： 1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色 2、在红色的吸管上扎上一个气球 3、将瓶盖盖在瓶口上 4、用气筒打红吸管处将气球打大 5、将红色吸管放开气球立刻变小 6、用气筒再打红吸管处将气球打大 7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口 8、放开红色吸管口，气球没有变小 讲解：当红色吸管松开时，因为气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。不过气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。 二、能抓住气球的杯子思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许 流程：1、对气球吹气并且绑好 2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯 3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5 、轻轻把杯子连同气球一块提起说明：1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气逐步冷却，压力变小，所以能够把气球吸起来。延伸：小朋友，请你想一想还有什么办法能够把气球吸起来？三、会吸水的杯子思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干操作：1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。2. 在盘子中注入约1厘米高的水。3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化讲解：1. 玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。2. 烛火熄灭后，杯子里的水位会逐步上升。创造：你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？四、会吃鸡蛋的瓶子思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒操作：1、熟蛋剥去蛋壳。2、将纸片撕成长条状。3、将纸条点燃后仍到瓶子中。4、等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。讲解：1、纸片刚烧过时，瓶子是热热的。2、鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度逐步降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。创造：当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时，瓶子会发生什么变化？五、瓶子瘪了思考：你能不用手，把塑料瓶子弄瘪吗？材料：水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个操作：1. 将温开水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感觉到热。2. 把瓶子中的温开水再倒出来，并迅速盖紧瓶子盖。3. 观察瓶子慢慢的瘪了。讲解：1. 加热瓶子里的空气，使它压力降低。2. 因为瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大，所以把瓶子压瘪了。创造：如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大，瓶子会变成生么样子？六、会跳远的乒乓球思考：乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢？材料：高脚杯2个、乒乓球1个操作：1 把两个高脚杯并排放置2 将乒乓球放在第一个杯子中。3 从不同角度吹气，看看乒乓球有什么状况：对着球的侧面吹气；对着球的上方吹气讲解：1、向球的侧面吹气，乒乓球不容易跳到第二个杯子里去（或跳出来）2、向球的上方吹气，上方压力变小，乒乓球会浮起来，继续吹，就跳入第二个杯子去了创造：换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里七、会吹泡泡的瓶子思考：你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗？材料：饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干操作：1 将吸管逐一连接，形成长管（连接口用胶带封好）。2 将吸管放入瓶中，并用橡皮泥密封住瓶口，然后把瓶子放置在盘子中。 3 弯曲吸管，使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。4 向瓶子壁上浇热水，杯子中的吸管会排放大量气泡。5 向瓶子壁上浇冷水。6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。讲解：1 因为塑料瓶很薄，于是热能够穿过瓶壁，进入瓶子中的空气里。2 瓶子中的空气受热后会膨胀。3 水中的气泡就是空气膨胀时，被挤出瓶子的空气。4 瓶子中的空气遇冷时收缩。5 瓶子中的空气收缩时，水便占据了剩余的空间。创造：瓶子盖太
物理创新实验
创新实验 一、瓶内吹气球 思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？ 材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒 操作： 1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色 2、在红色的吸管上扎上一个气球 3、将瓶盖盖在瓶口上 4、用气筒打红吸管处将气球打大 5、将红色吸管放开气球立刻变小 6、用气筒再打红吸管处将气球打大 7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口 8、放开红色吸管口，气球没有变小 讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。 二、能抓住气球的杯子 思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？ 材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许 流程： 1、对气球吹气并且绑好 2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯 3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上 5 、轻轻把杯子连同气球一块提起 说明： 1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。 2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。 延伸：
小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？ 三、会吸水的杯子 思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？ 材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干 操作： 1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。 2. 在盘子中注入约1厘米高的水。 3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上 4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化 讲解： 1. 玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。 2. 烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。 创造： 你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？ 四、会吃鸡蛋的瓶子 思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？ 材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒 操作： 1、熟蛋剥去蛋壳。 2、将纸片撕成长条状。 3、将纸条点燃后仍到瓶子中。 4、等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。 讲解： 1、纸片刚烧过时，瓶子是热热的。 2、鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度渐渐降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。 创造：当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时，瓶子会发生什么变化？
大学物理实验实验步骤总结
液体表面张力 1、不加水，调零（-80mv~0mv ） 2、两点定标（定标后不再动“mv ”旋钮）：挂上砝码盘（不能使用手，必须用镊子小心挂上）依次加入第一个砝码，记录数据u1，加入第二个砝码，记录数据u2，加入第三个砝码，不用记录数据，取下第三个砝码，待稳定后记录数据u2’，取下第二个砝码，记录数据u1’，取下第一个砝码和砝码盘。 U=FB U 为单个砝码电压：（u1+u1’）/2=u01; (u2+u2’)/2=u02; U=(u02-u01)*10^-3(mv 换算成V) F 为单个砝码重力：F=0.5*10^-3（单个砝码质量，换算成kg ）*9.8 B 为仪器灵敏度：B=U/F 3、挂上吊环（吊环应多次调整水平，可利用旋转吊环观察吊环是否水平；用镊子挂上用镊子取下）。在培养皿中装上水，培养皿先擦干净后，装水并保证培养皿外表面没有水。吊环下沿应完全浸没（浸没1mm 左右即保证完全浸没）。转动放置培养皿转台下部的升降螺丝，将吊环拉离水面，此时，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的电压值，记录即将脱离水面的最大电压值U1，吊环完全脱离水面悬空后的电压值U2（U1，U2测量过程中若未观察到最大值可重复试验直到测量到为止；U1-U2约为40~60） B D D U U )(212 1+-= πσ σ为所求表面张力系数。 4、仪器整理：除了培养皿内表面可以有水外其他地方都不能有水，吊环、砝码盘、砝码需擦干后放入盒内，关闭电源，仪器归位摆放整齐。 电子示波器的调节和使用 1、开机找亮点（三个信号都断开）：内部信号（TIME/DIV ）关闭（逆时针旋转到底）；5个小旋钮所有缺口竖直向上；SOURCE 打到CH1/CH2；MODE 打到AUTO ；按下交替出发（TRIG.ALT ）；断开外接信号（CH1/CH2都打到GND ）；灰度关到最小（逆时针旋转到底）。开机，灰度顺时针旋转到最大，屏幕中心出现亮点。 2、调节直线（接通CH1/CH2）：打开函数发生器，将CH2调节到SIN 正弦信号。（函数发生器显示屏幕下方的蓝色按钮对应屏幕上对应符号，调节频率在数字键盘上按键，左右按键可调节光标位置）。（默认频率CH1为1CH2为1.5） 调出水平有限线段（接通CH1）：接通函数发生器上的CH1信号；示波器上CH1打到AD/DC ；MODE （示波器面板下方中间）打到CH1；内部信号关掉（TIME/DIV 逆时针旋转到底）。此时屏幕出现水平线段，按指定要求调节到指定长度（双色旋钮和左右按键合作调节）。 调出竖直有限线段（接通CH2）：接通函数发生器上的CH2信号；示波器上CH2打到AD/DC ；MODE （示波器面板下方中间）打到CH2；内部信号关掉（TIME/DIV 逆时针旋转到底）。此时屏幕出现竖直线段，按指定要求调节到指定长度（双色旋钮和左右按键合作调节）。 3、调出正弦波型（接通内部信号+CH1/CH2） 调出通道1的正弦波型（CH1+内部信号）：函数发生器上CH1选择SIN 波型，并打开CH1信号；示波器上CH1打到AD/DC ；MODE 打到CH1；内部信号打开（TIME/DIV 顺时针旋转到底）。此时屏幕上出现通道1的正弦波型，通过调节左右旋钮和SWP.V AR 旋钮调整出指定完整波形个数。 调出通道2的正弦波型（CH2+内部信号）：函数发生器上CH2选择SIN 波型，关闭CH1信号并打开CH2信号；示波器上CH2打到AD/DC ；MODE 打到CH2；内部信号打开
大学物理实验答案
实验7 分光计的调整与使用 ★1、本实验所用分光计测量角度的精度是多少仪器为什么设两个游标如何测量望远镜转过的角度 本实验所用分光计测量角度的精度是：1＇。为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差，所以仪器设两个游标。望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2 )_()('1'212?????+-= ，注：如越过刻度零点，则必须按式)(120360??--来计算望远镜的转角。 ★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的此时应如何调节试画出光路图。 反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下，此时应该载物台下螺钉，直到两镜面反射的十字像等高，才表明载物台已调好。光路图如下： ★3、对分光计的调节要求是什么如何判断调节达到要求怎样才能调节好 调节要求：①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴；②望远镜对平行光聚焦（即望远调焦于无穷远）；③平行光管出射平行光；④待测光学元件光学面与中心转轴平行。 判断调节达到要求的标志是：①望远镜对平行光聚焦的判定标志；②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志；③平行光管出射平行光的判定标志；④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。 调节方法：①先进行目测粗调；②进行精细调节：分别用自准直法和各半调节法进行调节。 4、在分光计调节使用过程中，要注意什么事项 ①当轻轻推动分光计的可转动部件时，当无法转动时，切记不能强制使其转动，应分析原因后再进行调节。旋转各旋钮时动作应轻缓。②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面，严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。③转动望远镜时，要握住支臂转动望远镜，切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。④望远镜调节好后不能再动其仰角螺钉。 5、测棱镜顶角还可以使用自准法，当入射光的平行度较差时，用哪种方法测顶角误差较小 ?2 1=A 的成立条件是入射光是平行的，当入射光的平行度较差时，此公式已不再适用，应用自准直法测三棱镜的顶角，用公式?-=1800 A 来计算，误差较小。
大学物理实验指导书
绪论 一．实验课的目的 1.学习基础实验方法，仪器和数据处理知识 通过对被测量的定量测量，对被测量及相关的物理过程有明确具体的了解。 2.锻炼手的操作技能 对实验装置的安装、调整，对计量器具的正确操作，是做好实验的基础. 3.学习实验的物理思想 每个实验都是一个物理过程，通过此过程将间接测量量转换为若干直接测量量，将难测量的量变换成容易测量的量，将测不准的量转换成比较测得准的量，在这些变换中有丰富的物理思想. 4.培养思维能力 思维是在观察的基础上，进行分析、综合、判断、推理和提出新思想的认识过程，它对任何工作都十分重要，在实验中是培养思维能力的很好的机会二．测量与仪器 （1）测量是指用实验方法确定被测对象的量值的实验过程。可分为： 直接测量：被测量和同类单位的标准物或计量器具直接比较，得出被测量量值的测量。 例：一桌子的长度与米尺相比，得出桌子长度为1.28m。 间接测量：由一个或几个直接测得量经已知函数关系计算出被测量量值的测量。 例：测量单摆的摆长l和振动周期T，由已知公式 2 2/ 4T l gπ =算出重力加速 度g。 （2）测量结果给出被测量的量值，包括两部分：数值和单位，一般应给出不确定度。 （3）测量仪器：是指用以直接或间接测出被测量对象量值的所有器具。 （4）由于测量目的的不同，对仪器准确程度的要求也不用。表示仪器的性能有许多指标，其中最基本的是测量范围和准确度指标。一般是在满足测量要求的条件下，尽量选用准确程度低的仪器，减少准确度高的仪器的使用次数，可以减少在反复使用时的损耗，延长使用寿命。 三．测量与误差
（1）真值(a)：不依人的意志为转移的真实大小 （2）误差(ε)：测量值减去真值的差 ε=-a x 误差产生的原因：a ：测量仪器只能准确到一定程度。 b ：观察者操作和读数不能十分准确等。 研究误差的目的：a ：尽量减小测量值中影响较大的误差 b ：对残存的误差的大小给出某种估计能（估计 不确定度） 绝对误差： a x -=ε （注意：绝对误差与误差绝对值ε不同） 相对误差： a r ε ε= 系统误差：测量值随测量条件的改变（换表、增加摆角等）而改 变产生的误差。 随机误差：同一条件下，对同一物理量进行重复测量，各次测量 值一般不完全相同。是多项偶然因素综合作用的结果，在测量前不能得知测量值将偏大或偏小。 （3）算术平均值： )(1)(121321n n n a x x x x n εεε+++=-++++ n 越大，算术平均值越接近真值，可以用算术平均值作为被测量 真值的最佳估值，又当测量值的误差中包含已知的系统误差，这时应当用算术平均值加上修正值为被测量真值的最佳估值。 四．实验标准偏差 具有随机误差的测量值将是分散的，对同一被测量做几次测量，表征测量结 果分散性的量S 称为实验标准偏差。 1)(12 --=∑=n x x S n i i S 反映了随机误差的分布特征，S 大表示测量值分散，随机误差的分布 范围宽，n 为数据的个数，i x 为测量值，x 为平均值。 平均值的实验标准偏差： ) 1()()(1--==∑=n n x x n s x S n i i
2022届陕西西北工业大学附属中学、山西大学附属中学 高三（上）8月第一次模块诊断联考物理试题
2022届陕西省西北工业大学附属中学、山西大学附属中学高三（上）8月第一次模块诊断联考物理试 题 学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________ 一、单选题 1. 2020年，面对新型冠状病毒疫情，县第一人民医院医疗专家先后两批前往第二人民医院指导工作，假设两批人员分别采用导航中推荐的2条路线前往，下列说法正确的是（） A．两批医疗人员的路程一定相同 B．图片下方的推荐方案的“1小时37分钟”是指时刻 C．两批医疗人员的平均速度一定相同 D．两批医疗人员乘车运动的过程中可将医疗车看做质点 2. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（） A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s2 3. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行驶在直线上时，车厢又恢复原状。摆式车体的先进性在于无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车。假设有一摆式高速列车在水平面内行驶，以 216km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.2km，为了避免车厢内的物件、行李侧滑和
站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角的正切约为（重力加速度）（） A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.4 4. 如图所示，五个等大的小球、、、、，沿一条直线静放在光滑水平面上，另一等大小球A沿该直线以速度向 B球运动，小球间若发生碰撞均为弹性碰撞。若、、、四个球质量相等，且比A、两球质量均要大些，则所有碰撞结束后，还在运动的小球个数为（） A．1个B．2个C．3个D．4个 5. 如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动。货箱中石块B的质量为m。重力加速度为g。下列说法正确的是（） A．货车速度增加的越来越快 B．货车相邻两个1s内的位移之差为 C．与B接触的物体对B的作用力大小为ma D．与B接触的物体对B的作用力大小为 二、多选题 6. 有的人喜欢躺着看手机，容易出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为 ，从离人眼约的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间为，选取竖直向上为正方向，g取，手机下落过程可视为自由落体运动。则下列分析正确的是（） A．与眼睛作用过程中，手机动量变化为 B．手机对眼睛的冲量为
大学物理实验报告(合集10篇)
大学物理实验报告(合集10篇) 大学物理试验报告(合集10篇) 随着个人的素养不断提高，接触并使用报告的人越来越多，要留意报告在写作时具有肯定的格式。一起来参考报告是怎么写的吧，以下是我为大家整理的大学物理试验报告，仅供参考，欢迎大家阅读。 大学物理试验报告1 重力加速度的测定 一、试验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、试验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案： 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调整水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个〔n 取50—100〕水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的样子为旋转抛物面
重力加速度的计算公式推导如下： 取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知： ncosα-mg=0 〔1〕 nsinα＝mω2x 〔2〕 两式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电掌握计时法 调整水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个〔n取50—100〕水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为：米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h〔见 图1〕，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtg θ=mω2r由以上几式得： g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、单摆法测量重力加速度 在摆角很小时，摇摆周期为： 则 通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电掌握计时法来测量，但因为试验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简洁且最熟识，仪器在试验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到
英国化学家卡文迪许简介
英国化学家卡文迪许简介 亨利·卡文迪许(HenryCavendish，1731.10.10～1810.3.10)英国化学家、物理学家。他的实验研究持续达50年之久。下面是小编为大家整理的英国化学家卡文迪许简介，希望大家喜欢! 卡文迪许简介 卡文迪许简介实在不能概括这位18世纪英国著名科学家充实而辉煌的一生。在卡文迪许身上，人们既能找到同时代科学家的影子，也能发现他与众不同的强烈个性。可以说他的一生在科学上是辉煌的，但是他生活上，他却是个彻底的叛逆者，处处显得与众不同。 在卡文迪许简介中，可以看出，他在科学上的成就是广泛而辉煌的。在物理学上他对电学的研究比较深入，但是由于卡文迪许生性腼腆，这些手稿直到他去世后才被人们发现。而另外一个物理学上的成就就是称量地球，计算出万有引力常数，证明牛顿万有引力定律的正确性。 而在化学上，卡文迪许的成就更是显而易见的，他研究了空气的成分，确定水是一种化合物，还发现了硝酸。这还不算，卡文迪许在科学上一向富有前瞻精神，他发现了二氧化碳，这一成就，让他获得了英国皇家协会的奖章，这在当时是至高无上的荣誉。而他还发现了氢气，并且证明氢气在氧气中燃烧可以生成水，为此他还与著名发明家瓦特起了争论，后来以双方和解告终，此外卡文迪许还对惰性气体进行了研究。 但是在卡文迪许的简介中，在生活上，他是孤僻、沉闷、离群索居的人。他不仅终身未婚，还从来不参与世俗的社交，虽然他出生贵族家庭，继承了一大笔财富，但是卡文迪许却对金钱从来都没有概念，他从来都是生活简朴，所以他一直被认为是科学史上的怪人。 卡文迪许趣闻轶事 卡文迪许趣闻轶事非常多，因为他在科学界以“科学怪人”著称，他的性格孤僻到几乎病态的地步，而且几乎从不参与社交活动，整天就待在他的实验室和书房度过，而且终身未婚，几乎没有亲近女色的
大气压强物理实验论文.docx
1教具设计11实验演示首先将一枚硬币放入一个平底盘中，再往盘中加入一定量的自来水，要求淹没纽扣，然后再往盘中滴入红墨水少许为使实验现象更明显，可以稍微多加一些，接下来用小刀截取一小段蜡烛，将其放入准备好的玻璃杯中，并用蜡油固定在玻璃杯底，再点燃它。 待蜡烛燃烧至杯壁稍微发烫时位使实验效果明显，可以稍微烫一点儿，迅速将其倒扣入盘中，要求玻璃杯口边缘压着纽扣。 可以发现，在倒扣入盘中的瞬间，蜡烛熄灭，慢慢地杯外盘中的液面下降，盘中的水越来越少，而玻璃杯中的液面却慢慢地上升，最后会发现盘中的水几乎全部被吸入到玻璃杯中。 12实验分析通过实验我们可以了解到，当蜡烛在玻璃杯中不断燃烧时，杯中空气受热膨胀，当玻璃杯被倒扣入盘中后，空气的缺少导致蜡烛熄灭，此时空气温度也会慢慢降低，在杯中空气体积不变、重力加速度也不变的情况下，空气密度降低，由初中物理计算液体压强的公式=ρ可知，杯内大气压强会逐渐减小，由于大气压平衡，要维持杯内杯外压强相等，所以杯内液面上升以达到杯内空气体积减小，空气密度上升，增加杯内压强的目的，所以盘中水被吸收到玻璃杯中，会产生这样的现象都是大气压强存在的表现。 2总结物理实验既是一种教与学的方式，又是学生必须掌握的学习内容和科学方法；物理实验促进学生正确地理解物理概念、规律和方法，激发学生对自然科学的热爱有着独特的魅力和力量。 通过大气压强的实验设计及实现，可以得出中学有些物理实验并
不是都需要昂贵精密的设备和器材才能去完成，在我们身边的一些废弃回收物也可以组装完成许多重要且有趣的物理实验，这样不仅将生活中的废弃物变废为宝，达到环保的目的，而且可以帮助学生理解知识，更方便容易地接触实验，亲手做实验。 不再为昂贵的实验器材而担忧针对小型物理实验。 创新型物理实验对学生来说不仅实验器材收集容易，而且方便学生理解，更能增加学生对知识的兴趣，加深对知识的印象，学生通过自己动手，自己总结出来的结果是最深刻的，所以，理论与实践的结合往往会达到事半功倍的效果。 学生在动手做实验的过程中难免会遇到很多困难，这样的教学方式也能激发学生发现问题，解决问题，提高学生自主学习能力，这也是当代教学的发展趋势，只有适应这种趋势，才能更好的发挥学生的潜力，提高学生学习的灵活度，提高学生的创新意识。 简单的实验模型不仅老师讲解起来方便，学生也容易理解，也容易去做，所以，简化是我们继续研究的对象，希望通过简单的实验器材达到更深刻理解知识的效果。 作者熊国萍罗滨志王怀宇单位贵州师范大学物理与电子科学学院
大学物理实验报告答案解析大全(实验数据)
范文 范例 指导 参考 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律， R = U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ⋅ 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ； (2) 由 I = I max ⋅ 1.5% ，得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ； (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ，求得 u R 1 = 9 ⋅ 101 &, u R 2 = 1& ； (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ⋅10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。
物理小实验
物理小实验 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（物理小实验）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为物理小实验的全部内容。
之英达支教～物理小实验 编者:冯才杰实验一：有孔纸片托水 大家知道,凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄 纸片，居然能托起一斤重,甚至两斤重的水，而滴水不漏。 1．器材 大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。 2．表演过程 在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，然后将手轻轻移开.纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来.表演时要注意，瓶 子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好.倒转瓶口后，手 要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来. 3．解释 薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的 雨伞，布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样. 实验二：被缩短的勺子 平行看一只装满水的水桶水面，将一把勺子垂直插入水中。水中的勺子，一下子就变短了,这是怎么一回事？ 这个错觉的产生，主要是因为被插入水中的勺子所反射 的光线，不是以直线的方式进入眼帘的.光线在水面上被折 射成为一个角度，所以才看到勺子的尖端比实际大大靠上.水域的水由于光的折射，看起来总是比实际深度浅很多。 印第安人对这一点就知道得很清楚。他们用箭或矛在水中 捕鱼时，总是向更深的地方瞄准。 实验三:旋转的玻璃弹球 把一个玻璃弹球放在桌面上，用一个果酱瓶口朝下把球扣上。你不必把瓶子反过来，就可以随意把瓶中的球移走，这怎么可 能呢？ 通过转动杯子让里面的球旋转起来.球被离心力压到了瓶壁上，并产生要突破旋转轨道外逃的倾向。如果你转动瓶子时稍 微倾斜一些,那么狭窄的玻璃瓶口就能够制止球被甩到外面去. 实验四：木板沉水底 “怎么让木板自身沉到水底而不浮上来?”对于这个问题,大家一定会认为是不可能的，因为在我们日常生活中由于浮力的原因，像木船在水上行驶，木片在水上飘……都是木头浮在 水面上,而不是沉在水底。有一些办法可以做到，如把木条钉满钉子放入盆中，在盆底下用吸 铁石把木条吸到水底,但这些方法都借助了其他的力量，在这里向大家介绍一种只用木板、水、脸盆和沙皮纸这几种材料，让木板沉到水底的方法. 实验材料：普通木板，底面光滑的脸盆、水、沙皮纸。 实验经过：将水倒入脸盆里，取出木板和沙皮纸,用沙皮纸在木板上用力地来回擦，直到 把木板擦得非常光滑为止。把被沙皮纸擦得非常光滑的木板用尽全身的力气压到脸盆的底部，最后手一松，就完成了。 实验结果：木板沉在了水底。
物理兴趣实验
物理兴趣实验(总9页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-
1、物理小实验 能抓住气球的杯子思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？ 材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许 流程： 1、对气球吹气并且绑好 2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯 3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上 5 、轻轻把杯子连同气球一块提起 说明： 1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。 2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。 延伸： 小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？ 2、物理小实验 光与彩虹 思考：你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹? 材料：清水1盆、平面镜1个 操作： 把镜子斜插入水盆中，镜面对这阳光，在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。 讲解： 将镜子插入水中时，在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。创造： 小朋友，想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹? 3、物理小实验 纽扣的出现与消失思考：小朋友，当筷子插一半在水中时，看到的是筷子“折断”的样子，这是什么原因呢？ 材料：纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个 流程： 1、将纽扣放在盘中。 2、杯子杯口朝上，压在纽扣上。 3、往杯内倒入清水。 4、注入水后的杯子看不清纽扣。 5、加些水到盘子中，可以看得见纽扣。 说明： 1、当杯子渐渐注入水时，由于光线折射，纽扣的影像会消失。 2、把水再加入盘子中，改变光的折射角度，纽扣影像会重新出现。 延伸： 光由空气进入水中，或由空气进入玻璃中，就会产生一些折射的现象，那么，就请你想一想，生活中还有哪些光的折射事例呢
日常物理小实验(共41个)
日常物理小实验(共41个) ****************<****************> 一、瓶内吹气球 思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？ 材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒 操作： 1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色 2、在红色的吸管上扎上一个气球 3、将瓶盖盖在瓶口上 4、用气筒打红吸管处将气球打大 5、将红色吸管放开气球立刻变小 6、用气筒再打红吸管处将气球打大 7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口 8、放开红色吸管口，气球没有变小 讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。 二、能抓住气球的杯子 思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？ 材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许 流程： 1、对气球吹气并且绑好 2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯 3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来 4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上 5 、轻轻把杯子连同气球一块提起 说明： 1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。 2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。 延伸： 小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？ 三、会吸水的杯子 思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？ 材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干 操作： 1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。 2. 在盘子中注入约1厘米高的水。 3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上 4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
日常物理小实验(共41个)
日常物理小实验(共41个) szmdyzhy@https://www.360docs.net/doc/6519017495.html,
2023人教版江苏专版高中物理必修第二册同步练习--第六章 圆周运动综合拔高练
第六章圆周运动 综合拔高练 五年高考练 考点1 描述圆周运动各物理量之间的关系 1.(2021全国甲,15)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两 股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50 r/s,此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为( ) A.10 m/s2 B.100 m/s2 C.1 000 m/s2 D.10 000 m/s2 2.(2021广东,4)由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O 点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( ) A.P点的线速度大小不变 B.P点的加速度方向不变 C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点在水平方向做匀速运动 考点2 水平面内的圆周运动 3.(2021河北,9)(多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。金属框绕MN 轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。若ω'>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω'匀速转动时( )
A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变 C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大 4.(2022山东,8)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3 m的半圆弧BC与长8 m 的直线路径AB相切于B点,与半径为4 m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全,小车速率最大为4 m/s,在ABC段的加速度最大为2 m/s2,CD段的加速度最大为1 m/s2。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为( ) A.t=(2+7π 4 ) s,l=8 m B.t=(9 4+7π 2 ) s,l=5 m C.t=(2+5 12√6+7√6π 6 ) s,l=5.5 m D.t=[2+5 12√6+(√6+4)π 2 ] s,l=5.5 m 5.(2022辽宁,13,节选)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2 000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨迹为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为R甲=8 m、R乙=9 m,滑行速率分别为v甲=10 m/s、v乙=11 m/s,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道。