知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（2011春•福建校级期末）某同学想“探究影响弹簧振子周期的因素”，以下是他探究弹簧振子的周期T与振子质量m关系的实验．取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，让小球在竖直方向离开平衡位置（在弹性限度范围内）放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子），他在只改变小球质量的情况下，多次换上不同质量的小球，测得六组比较理想的周期T与小球质量m的数据，并标在以m为横坐标，T²为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．请你协助他完成以下几个问题：
（1）请你进行一下合理地猜想，影响弹簧振子周期的因素有哪些（至少写出两个）？
（2）他探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验时采用一种主要的实验方法是：
A．比较法      B．控制变量法
C．替代法      D．模拟法
（3）根据图中给出的数据点作出T²与m的关系图线．
（4）假设图中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为（用题中所给的字母表示）    ，由此得到有关弹簧振子周期与质量间关系的结论是：    ．

难度：较难

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2．（2010秋•浦东新区期末）宇航员在绕地球做圆周运动的空间站内研究处于完全失重状态下弹簧振子的周期T与振子质量m的关系．
身边的器材有：弹簧、完全相同的螺帽若干个、天平、秒表、刻度尺、温度计等．
（1）宇航员利用上述器材中的螺帽和弹簧连接组成弹簧振子，为完成实验，还应从中选择的一个器材是    ．
（2）某次实验测量的数据记录如下表：

螺帽的数量n（个） 1 2 3 4 5

30次全振动的时间t（s） 13.40 19.20 23.21 26.83 30.01

振动周期T（s） 0.45 0.64 0.77 0.89 1.00
为了得出T与m的关系，他先研究T与n的关系，并采用作图的方法处理实验数据．他以螺帽的个数n为横坐标得出一条倾斜直线，那么他是以    为纵坐标的．由表中数据，在图示坐标系中作出该直线．
（3）根据作出的图线，得出T与n的关系式为T=    （s）．若每个螺帽的质量用m₀表示，则T与m的关系式为T=    （s）．
（4）若用一未知质量的物体做振子时，测得周期为1.26s，则该物体质量为    m₀．

难度：较难

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3．某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时，利用同一根弹簧，记录了不同振子质量对应的周期值如下表：

m （g） 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

T （s） 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98
他在T-m坐标系中根据此表描点后发现T、m间不是正比关系，而好象是T²∝m关系，请你进一步验证这一猜想是否正确？

难度：较难

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4．某同学看到一只鸟落在树枝上的P处时，鸟随树枝上下振动．该同学用秒表测出完成30次全振动所用的时间为34.0s，他猜想一定次数的振动时间可能与鸟的质量成正比，也许利用这一猜想可以测出鸟的质量．于是他想通过实验来验证这种猜想并算出这只鸟的质量该同学采用了如下方法进行探究：在图示的树枝上的P处悬挂不同质量的砝码，并分别测出砝码30次全振动所用的时间，测量数据记录如下表

砝码质量m/g 100 200 300 400 500

时间t/s 21.2 30.0 36.7 42.4 47.4
此同学根据测量数据作出了m-t图象如图所示

下面请你来帮助他完成实验任务，并回答相关问题：
①根据这位同学作出的m-t图象可知，他的猜想是否正确？    （填“正确”或“不正确”）
②观察这位同学作出的m-t图线形状及走势，提出你对振动时间t与砝码质量m间关系的假设，并通过列表作出相应的图象，得出结论，写出t与m间的关系式．
如果在计算或作图时需要，可参考下面的根式表：

m 100 200 300 400 500

m
10.0 14.1 17.3 20.0 22.4

3 m
4.6 5.8 6.7 7.4 7.9
假设：    ；
列表：

作图：（画在答题卡的坐标纸上）
结论：    ；
关系式：    ．

难度：较难

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螺帽的数量n（个）	1	2	3	4	5
30次全振动的时间t（s）	13.40	19.20	23.21	26.83	30.01
振动周期T（s）	0.45	0.64	0.77	0.89	1.00

m （g）	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0	30.0
T （s）	0.40	0.57	0.69	0.80	0.89	0.98

砝码质量m/g	100	200	300	400	500
时间t/s	21.2	30.0	36.7	42.4	47.4