(1)如圖1是驗(yàn)證動能定理的裝置,除圖示器材外,還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙,天平和細(xì)沙.

①你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有
刻度尺
刻度尺

②實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

③圖2是滑塊(質(zhì)量為M)在沙和沙桶的總質(zhì)量為m條件下做勻加速直線運(yùn)動的紙帶.測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T.則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)
mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)
.(用題中的字母表示)
(2)某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)

①該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖3所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?BR>(i)
接錯(cuò)直流電源
接錯(cuò)直流電源
;(ii)
重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)
重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)

②該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤后,在正確操作下,研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況,得到如圖4所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點(diǎn)),測出A、C間的距離為14.77cm,點(diǎn)C、E間的距離為16.33cm.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2,電源的頻率為50Hz,重錘質(zhì)量為m=1.0kg,設(shè)重錘所受阻力大小不變.在從A下落到E的過程中,通過C點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度大小為
3.89
3.89
m/s,阻力大小為
0.25
0.25
N.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
分析:(1)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;
②實(shí)驗(yàn)要測量滑塊動能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論;
③實(shí)驗(yàn)要測量滑塊動能的增加量和合力做的功,求出合力的功和動能的增加量即可.
(2)①本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的具體應(yīng)用,熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用細(xì)節(jié)即可正確解答本題.
②勻變速直線運(yùn)動某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,可以通過求AE的平均速度表示C點(diǎn)的瞬時(shí)速度,利用逐差法求出加速度大小,然后根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律:mg-f=ma可以求出阻力大小.
解答:解:(1)①以小車為對象驗(yàn)證“動能定理”,合外力做的功為:mgL,小車動能的變化量為:
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
,所以我們需要驗(yàn)證:mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
,需要測量或計(jì)算的物理量為:m,M,L,v,所以還需要的儀器有:刻度尺.
故答案為:刻度尺.
②設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:
F=Ma    ①
對砂桶和砂有:mg-F=ma   ②
F=
mgM
M+m
=
mg
1+
m
M
,由此可知當(dāng)M>>m時(shí),砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,同時(shí)要平衡摩擦力.
故答案為:沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,平衡摩擦力.
③以小車為對象驗(yàn)證“動能定理”,合外力做的功為:W=mgxAB       ①
小車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為:
vA=
xA
2T
,vB=
xB
2T
       ②
小車動能的變化量為:△Ek=
1
2
M
v
2
B
-
1
2
M
v
2
A
    ③
聯(lián)立①②③可得我們需要驗(yàn)證表達(dá)式:mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)
 
故答案為:mgxAB=
1
2
M(
x
2
B
-
x
2
A
4T2
)

(2)①由裝置圖可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電,應(yīng)該解交流電源;重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn),導(dǎo)致紙帶利用率太低,紙帶上打出的點(diǎn)太少.
故答案為:(i)接錯(cuò)直流電源,(ii)重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn).
②勻變速直線運(yùn)動某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,可以通過求BD段的平均速度表示C點(diǎn)的瞬時(shí)速度:
vC=
xAE
4T
=
(14.77+16.33)cm
4×0.02s
≈3.89m/s

a=
△x
t2
=
(xCE-xAC)
(2T)2
=9.75m/s2

在下落過程中,重錘受重力mg和阻力F,根據(jù)牛頓第二定律得:
mg-f=ma
所以:f=mg-ma=0.25N
故答案為:3.89,0.25.
點(diǎn)評:該題考查了力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和數(shù)據(jù)處理,正確解答這些問題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,提高應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究“動能定理”,小車內(nèi)可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下,請將步驟②補(bǔ)充完整.                                                         
測量點(diǎn) s/cm  v/(m?s-1
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C    
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
①在小車內(nèi)放人砝碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔,連在小車后端,用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,先
接通電源
接通電源
釋放小車
釋放小車
,小車拖動紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn),關(guān)閉電源;
③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作,
(2)圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg,砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v(見表1),請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置.
(3)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線(其中△v2=(v2-v20),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是
△v
2
 
與位移s成正比
△v
2
 
與位移s成正比
要驗(yàn)證“動能定理”,還需要測量的物理量是摩擦力和
小車質(zhì)量M
小車質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動量守恒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
①因?yàn)橄侣涓叨认嗤钠綊佇∏颍ú挥?jì)空氣阻力)的
飛行時(shí)間
飛行時(shí)間
相同,所以我們在“碰撞中的動量守恒”實(shí)驗(yàn)中可以用
飛行時(shí)間
飛行時(shí)間
作為時(shí)間單位,那么,平拋小球的
水平位移
水平位移
在數(shù)值上等于小球平拋的初速度
②入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)影響的下列說法中,正確的是
C
C

A、釋放點(diǎn)越低,小球受阻力小,入射小球速度小,誤差小
B、釋放點(diǎn)越低,兩球碰后水平位移小,水平位移測量的相對誤差越小,兩球速度的測量越準(zhǔn)確
C、釋放點(diǎn)越高,兩球相碰時(shí)相互作用的內(nèi)力越大,碰撞前后系統(tǒng)的動量之差越小,誤差越小
D、釋放點(diǎn)越高,入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔迷叫,誤差越小
③為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測量工具中必需的是
AC
AC
.(填下列對應(yīng)的字母)
A、直尺     B、游標(biāo)卡尺       C、天平      D、彈簧秤       E、秒表
④設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
成立,即表示碰撞中動量守恒.
⑤在實(shí)驗(yàn)裝置中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用此裝置驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中機(jī)械能守恒,這時(shí)需要測量的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球從斜槽末端做平拋運(yùn)動的水平位移s、豎直高度h2,則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為:
s2=4h1h2
s2=4h1h2

(2)一位同學(xué)設(shè)計(jì)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示:
長木板處于水平,裝砂的小桶(砂量可調(diào)整)通過細(xì)線繞過定滑輪與木塊相連接,細(xì)線長大于桌面的高度,用手突然推動木塊后,木塊拖動紙帶(圖中未畫出紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)沿水平木板運(yùn)動,小桶與地面接觸之后,木塊在木板上繼續(xù)運(yùn)動一段距離而停下.在木塊運(yùn)動起來后,打開電源開關(guān),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),選出其中的一條紙帶,圖中給出了紙帶上前后兩部記錄的打點(diǎn)的情況.
紙帶上1、2、3、4、5各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如下表所示:
紙帶上1-5讀數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離   單位:cm
1 2 3 4 5
前一部分 4.8 9.6 14.4 19.2 24.0
后一部分 2.04 4.56 7.56 11.04 15.00
由這條紙帶提供的數(shù)據(jù),可知
①木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=
0.3
0.3

②若紙帶上從第一個(gè)點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)的距離是49.2cm,則紙帶上這兩個(gè)點(diǎn)之間應(yīng)有
實(shí)際打點(diǎn)數(shù)為30個(gè)
實(shí)際打點(diǎn)數(shù)為30個(gè)
個(gè)點(diǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)用如圖1所示裝置來驗(yàn)證動量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,O點(diǎn)到A球球心的距離為L,使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線夾角為α,A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,保持α角度不變,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn).

①圖中S應(yīng)是B球初始位置到
落點(diǎn)
落點(diǎn)
的水平距離.
②為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動量守恒,應(yīng)測得的物理量有S和
mA、mB、α、β、H、L
mA、mB、α、β、H、L
.(用字母表示)
③用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
PA=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
.PB=0.PB=
mBs
g
2H
mBs
g
2H
.(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)
(2)在電流表擴(kuò)大量程的實(shí)驗(yàn)中,要將量程為200 μA的電流表G改裝成量程為0.2A的電流表,需先用如圖2所示的電路即“半偏法”測出此電流表的內(nèi)電阻Rg
①在測量Rg的實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器有如下的規(guī)格供選擇:A.滑動變阻器(阻值范圍0~10Ω)  B.滑動變阻器(阻值范圍0~1500Ω)為了便于實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)操作,減小誤差,滑動變阻器R應(yīng)選用
A
A
.(填入選用器材的字母代號)
②當(dāng)電阻箱的阻值為R1時(shí),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動頭P的位置,使電流表G滿偏;保持滑動頭P的位置不動,調(diào)整電阻箱接入電路的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R2時(shí),電流表G恰好半偏.則電流表G的內(nèi)電阻Rg=
R2-2R1
R2-2R1

③若測得Rg=500Ω,為完成上述改裝,需要用一個(gè)約為
0.5
0.5
Ω的電阻與電流表并聯(lián).
④用改裝成的電流表,按圖3所示的電路測量未知電阻Rx.若測量未知電阻Rx時(shí),電壓表的示數(shù)為1.2V,而改裝后的電流表的表頭(刻度盤仍為原電流表的刻度)示數(shù)如圖4所示,那么Rx的測量值為
10
10
Ω
⑤如果測量與操作均正確,那么Rx的測量值將
小于
小于
(選填“大于”或“小于”)Rx的真實(shí)值.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2009?朝陽區(qū)一模)(1)如圖1所示,是某同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照一定的標(biāo)度畫出的力的圖示.F1、F2、F、F′中不是由彈簧測力計(jì)測得的力是
F′
F′
(填字母).在該實(shí)驗(yàn)中需要記錄和觀察的是
AD
AD

A.記錄F1、F2的大小和方向
B.記錄F1、F2的夾角
C.觀察F1、F2的大小是否在誤差允許范圍內(nèi)相同
D.觀察F、F′的大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同
(2)要測量一未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
A.待測電阻Rx
B.電源E:電動勢約為3V
C.電流表A1:量程為0~5mA,內(nèi)阻r1不超過10Ω
D.電流表A2:量程為0~1mA,內(nèi)阻r2為50Ω
E.滑動變阻器R:最大阻值為50Ω
F.電阻箱R′:阻值0~9 999.9Ω
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干
①由于沒有電壓表,甲同學(xué)利用電流表A2和電阻箱改裝了一個(gè)0~3V的電壓表(表盤刻度為改),則電流表A2應(yīng)與電阻箱
串聯(lián)
串聯(lián)
(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),電阻箱的阻值應(yīng)為
2950
2950
Ω.該同學(xué)利用電流表內(nèi)接法和電流表外接法分別測量Rx兩端的電壓和通過Rx的電流,讀出兩表的數(shù)據(jù)記錄如下:
接法次數(shù)物理量
接法一 接法二
1 2 3 1 2 3
A1:I1/mA 1.50 2.00 2.50 1.50 2.00 2.50
A2:I2/mA 0.50 0.67 0.84 0.43 0.57 0.71
請你根據(jù)測量結(jié)果判斷接法二是電流表
(填“內(nèi)”或“外”)接法.用表示A2改裝后的電壓表,在測量Rx的以下實(shí)驗(yàn)電路中誤差較小的是
B
B


②為測量電阻Rx,乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2電路,他確定:只要保持滑動變阻器的畫片P位置固定,無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,分壓電路的輸出電壓變化都很。@是因?yàn)榇郎y電阻Rx
遠(yuǎn)大于
遠(yuǎn)大于
滑動變阻器R(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“大致等于”).
他的操作步驟如下:
A.將滑動變阻器的滑片P放在最左端,閉合開關(guān)S;
B.將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到零,調(diào)節(jié)滑動變器,使電流表A2的指針達(dá)到滿偏;
C.保持滑動變阻器的滑片不動,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的指針達(dá)到半偏;
D.讀出電阻箱的示數(shù),記為R0;
E.?dāng)嚅_開關(guān),整理器材.
請你根據(jù)已知量與測量量,寫出待測電阻Rx的表達(dá)式
R0-r2
R0-r2
.該測量值與真實(shí)值相比
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)有同學(xué)利用如圖1的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B,將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列問題:
a改變鉤碼個(gè)數(shù),實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?!--BA-->
 

精英家教網(wǎng)
A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2,N3=4
B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3,N2=4
C.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4
D.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3,N2=4,N3=5
b在拆下鉤碼和繩子前,應(yīng)該做好三個(gè)方面的記錄:
 
;
 
;
 

(2)如圖2所示裝置,在探究影響平行板電容器電容的因素實(shí)驗(yàn)中,①充好電的平行板電容器的極板A與一靜電計(jì)相接,極板B接地.若極板B稍向上移動一點(diǎn),由觀察到的靜電計(jì)指針變化分析平行板電容器電容變小結(jié)論的依據(jù)是
 

A.兩極板間的電壓不變,極板上的電量變大
B.兩極板間的電壓不變,極板上的電量變小
C.極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變大
D.極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變小
②如圖3所示為電容式傳感器構(gòu)件的示意圖,工作時(shí)動片(電極板A)沿平行于定片(電極板B)的方向發(fā)生一小段位移s,電容C便發(fā)生變化,通過測量電容C的變化情況就可以知道位移s.如果忽略極板的邊緣效應(yīng),那么在圖中,能正確反映電容C和位移s間函數(shù)關(guān)系的是
 
.(選填選項(xiàng)前面的字母)
精英家教網(wǎng)
(3)某同學(xué)在探究影響單擺振動周期的因素時(shí),針對自己考慮到的幾個(gè)可能影響周期的物理量設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,并認(rèn)真進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作,取得了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).他經(jīng)過分析后,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),找到了在擺角較小的情況下影響單擺周期的一個(gè)物理量,并通過作圖象找到了單擺周期與這個(gè)物理量的明確的數(shù)量關(guān)系.該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
擺長L/m
周期T/s
最大擺角θ
擺球種類及質(zhì)量m/g 
0.7000 0.7500 0.8000 0.8500 0.9000
鋼球A
8.0
3.0 1.69 1.73 1.80 1.86 1.89
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋼球B
16.0
3.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
9.0 1.69 1.73 1.80 1.85 1.89
銅球
20.0
3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋁球
6.0
3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.69 1.74 1.80 1.86 1.91
①分析上面實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),你認(rèn)為在擺角較小的情況下影響單擺周期的這個(gè)物理量是:
 

②利用表中給出的數(shù)據(jù),試在圖4中坐標(biāo)紙上畫出T2與L的關(guān)系圖線,該圖線斜率k的表達(dá)式k=
 
,k的數(shù)值為k=
 
.利用圖線斜率k表示重力加速度的表達(dá)式為g=
 
(用字母表示).

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