大学大学物理实验上册《力学实验》练习题

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本单元考点（5 个）

游标卡尺与螺旋测微器的读数方法拉伸法测定金属丝杨氏模量用扭摆法测量转动惯量验证牛顿第二定律气垫导轨上测滑块速度与加速度

题目预览（5/27 题）

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1. 在气垫导轨上测滑块加速度时，用宽度 d=1.00 cm 的挡光片先后通过两个光电门，计时器显示挡光时间分别为 50.0 ms 和 25.0 ms，两光电门间距 s=0.60 m。将挡光时间内的平均速度视为滑块通过光电门时的瞬时速度，则滑块的加速度大小为多少？ A. 0.05 m/s²　B. 0.10 m/s²　C. 0.15 m/s²　D. 0.20 m/s²

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2. 在气垫导轨上验证牛顿第二定律的实验中，滑块与砝码及砝码盘构成系统，不计摩擦与滑轮质量，重力加速度 g 取 9.8 m/s²。(1) 保持系统总质量 M=500 g 不变，初始悬挂砝码（含盘）质量 m=50 g，测得加速度为 a₁=____ m/s²；(2) 从滑块上取下质量移至砝码盘，使 m 增为 150 g，此时测得加速度 a₂=____ m/s²，则 a₂:a₁=____，该结果验证了系统总质量不变时加速度与合外力成正比。

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3. 用扭摆法测定扭摆的扭转常数K。将空载扭摆安装好，测得其扭转振动周期T₁=1.40 s；随后在扭摆上放置一质量m=1.16 kg、半径r=25.0 cm的均匀金属圆盘（圆盘轴线与扭摆轴线重合），测得系统振动周期T₂=1.50 s。已知圆盘绕中心轴的转动惯量为I=mr²/2，扭摆周期公式为T=2π√(I/K)。求该扭摆的扭转常数K。

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4. 用扭摆法测一圆环的转动惯量。已知扭摆的扭转系数 K=4π²×10⁻⁴ N·m，先测得空载时扭摆的摆动周期 T₀=2 s，再将圆环置于载物台上测得总摆动周期 T₁=4 s。若空载转动惯量不可忽略，则圆环的转动惯量为多少？ A. 1.2×10⁻³ kg·m²　B. 1.6×10⁻³ kg·m²　C. 4.0×10⁻⁴ kg·m²　D. 8.0×10⁻⁴ kg·m²

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5. 用扭摆法测量转动惯量：某扭摆空载时测得摆动周期 T₀=1.5 s，扭转系数 K=4π²×10⁻³ N·m/rad。将一均匀圆盘（半径 R=5.0 cm）置于载物台上后，测得总摆动周期 T=2.0 s。由 I=K(T²−T₀²)/(4π²) 求得圆盘转动惯量为 ____ kg·m²，再利用圆盘公式 I=½mR² 可得该圆盘质量为 ____ kg。

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