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全國中學生物理競賽是在中國物理學會主辦的全國中學生物理奧林匹克競賽的基礎上發展起來的一項全國性競賽活動。該項競賽著重考查學生對基礎知識的掌握和基本技能的熟練程度,以及在物理學的某些領域內所應具備的能力,其中包括運用數學處理物理問題的能力等。
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全國中學生物理競賽真題及答案有很多,下面列出其中一個例題,并過濾掉部分信息。
例題:
單擺周期的測量
一、考試要求
1. 理解單擺的周期公式和測量周期的原理;
2. 掌握測量單擺周期的實驗方法;
3. 正確使用秒表和游標卡尺測量擺長和周期。
二、實驗目的
通過實驗測量單擺的周期,并進一步計算出重力加速度。
三、實驗器材
1. 單擺;
2. 秒表;
3. 游標卡尺;
4. 支架;
5. 細線。
四、實驗步驟
1. 組裝單擺,調整擺長;
2. 記錄單擺靜止時的擺球位置;
3. 用游標卡尺測量擺球的直徑,并計算出擺長;
4. 開啟秒表,從某一時刻開始計時,并同時釋放單擺,直到穩定后再次開啟秒表,記錄單擺的運動時間;
5. 重復步驟4多次,以得到多組時間數據;
6. 利用測量的擺長和時間數據,計算單擺的周期;
7. 根據重力加速度的表達式,利用單擺周期計算重力加速度。
五、注意事項
1. 確保擺球在靜止時開始計時;
2. 保持單擺在豎直平面內運動;
3. 避免空氣阻力的影響;
4. 多次測量取平均值。
六、評分標準及答案(僅供參考)
1. 正確記錄擺長和時間數據(2分);
2. 計算周期正確(2分);
3. 利用重力加速度表達式計算重力加速度正確(2分)。
答案:根據測量數據,計算得到周期為T,擺長為L,根據單擺周期公式T=2π√(L/g),可得到重力加速度g=4π^2L/T^2。因此,重力加速度的值為g=4π^2L/(T+0.5)^2。最終得分情況將根據以上三個方面的正確性進行評分。