(18分)、某同學(xué)用如圖甲裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.從左向右依次是ABC點。
⑴本實驗必須測量的物理量有以下哪些_____________.
A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b的半徑r
D.小球a、b 離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t
E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC
F.a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
⑵小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系?為什么?
_________________________________________________________________。
⑶放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?如果不是同時落地,對實驗結(jié)果有沒有影響?為什么? _________________________________________________________________。
這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的_____點和_____點.
⑷為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,圖乙給出了小球a落點附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm.
⑸按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是______________.
(1)B、E (2)。防止a球碰撞后反向彈回,再回到碰撞點的過程中因為有摩擦導(dǎo)致速度減小而影響實驗結(jié)果。(3)同時落地。如果不是同時落地,會影響實驗結(jié)果。A、C (4)4.59 cm
(5)
解析試題分析:(1)要驗證動量守恒,就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平拋運動,速度可以用水平位移代替。所以需要測量的量為:小球a、b質(zhì)量ma、mb,記錄紙上O點到A、B、C各點的距離,故選BE。
(2)小球在碰撞過程中水平方向動量守恒,故有mav0=mav1+mbv2,在碰撞過程中動能守恒,故有,要碰撞后a的速度v1>0,即ma-mb>0,ma>mb。
(3)同時落地,碰撞后兩小球做平拋運動,高度相同,所以運動時間相同。如果不同,則不能用水平位移代替碰撞后的速度,對實驗結(jié)果有影響。
小球a和b小球相撞后,b小球的速度增大,a小球的速度減小,所以碰撞后a球的落地點距O點最近,b小球距O點最遠(yuǎn),而中間一個點是未放b球時a的落地點,所以相碰后,小球a、b的平均落點位置依次是圖中的A、C點。
(4)小球a和b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度減小,都做平拋運動,所以未放小球b時小球a的落地點為B點,由圖可知OB距離應(yīng)為45.450cm;
(5)B為碰前入射小球落點的位置,A為碰后入射小球落點的位置,C為被碰小球落點的位置,碰撞前入射小球的速度,碰撞后入射小球的速度,碰撞后被碰小球的速度,若mav1=mbv3+mav2則表明兩球碰撞過程中動量守恒,帶入數(shù)據(jù)得
考點:本題考查驗證動量守恒定律。
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(8分)驗證“力的平行四邊形法則”實驗如圖所示,A為固定橡皮的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB、OC為細(xì)繩子,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為 N;圖乙中的F和兩力中,方向一定沿OA方向的是 ;本實驗采用的科學(xué)方法是 。
A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
某同學(xué)利用重物自由下落來“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖7(甲)所示。
(1)請指出實驗裝置中存在的明顯錯誤: 。
(2)進(jìn)行實驗時,為保證重錘下落時初速為零,應(yīng) (選填A(yù)或B)。
A.先接通電源,再釋放紙帶
B.先釋放紙帶,再接通電源
(3)根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)打出的1、2、3、4四個點如圖(乙)示。已測出點1、2、3、4到打出的第一個點O的距離分別為h1、h2、h3、h4,打點計時器的打點周期為T。若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式gh3= ,則可驗證重錘下落過程機械能守恒(用題目中已測出的物理量表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(6分)在“探究恒力做功和物體動能變化關(guān)系”
實驗中。某同學(xué)的實驗方案如圖所示,他想用鉤碼的重 力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實 驗誤差,正確的措施是:______(選出所有正確選項)
A.取下鉤碼,抬高滑板一端,讓小車勻速下滑,平衡摩擦力 |
B.實驗中要保持鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量 |
C.實驗中要保持鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 |
D.要先接通電源,然后釋放小車 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(9分)某實驗小組要測量一個用電器L的額定功率(額定電壓為10V、額定功率在12W~15W之間),測量電路的部分導(dǎo)線已經(jīng)接好(如圖所示)。實驗室有下列器材可供選用:
直流電源:E1(電動勢為3 V,內(nèi)阻很。
E2(電動勢為15 V,內(nèi)阻很。
直流電流表:A1(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω)
A2(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0. 1 Ω)
直流電壓表:V(量程為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ)
滑動變阻器:R1(阻值范圍0~20 Ω)
R2(阻值范圍0~200 Ω)
定值電阻:R3="3" kΩ、R4="9" kΩ、R5="25" kΩ
開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
為使測量盡可能準(zhǔn)確、方便,請回答:
①電源應(yīng)該選擇 (填“E1”或“E2”);
②電流表應(yīng)該選擇 (填“A1”或“A2”);
③滑動變阻器應(yīng)該選擇 (填“R1”或“R2”);
④由于電壓表的量程不夠,要利用一個定值電阻進(jìn)行改裝。請選擇合適的定值電阻,在答卷所示圖中用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線連接好測量電路的剩余部分。
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(12分)為了測量一精密金屬絲的電阻率:
(1)先用多用電表×1Ω擋初測其電阻為 Ω,然后用螺旋測微器測其直徑為 mm,游標(biāo)卡尺測其長度是 mm。
(2)除待測金屬絲外,實驗室還備有的實驗器材如下:
A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15kΩ)
B.電壓表V2(量程l5V,內(nèi)阻約為75 kΩ)
C.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約為0.2 Ω)
D.電流表A2(量程600mA,內(nèi)阻約為1Ω)
E.滑動變阻器R1(0~5Ω,0.6 A)
F.滑動變阻器R2(0~2000Ω,0.1 A)
G.輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E
H.電阻箱
I.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
為了減小實驗誤差,需進(jìn)一步測其電阻而采用伏安法,則上述器材中應(yīng)選用的實驗器材有(填代號) 。請在方框內(nèi)設(shè)計最合理的的電路圖并實物連線。但用該電路電阻的測量值 真實值(選填大于、等于或小于)。如果金屬絲直徑為D,長度為L,所測電壓為U,電流為I,寫出計算電阻率 .
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中:
(1)某同學(xué)在實驗過程中的部分實驗步驟如下,請你仔細(xì)讀題并完成有關(guān)空缺部分內(nèi)容:
A.將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端綁上兩根細(xì)線。
B.在其中一根細(xì)線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示,記錄:
__________ 、 。
C.將步驟B中的鉤碼取下,然后分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度,如圖乙所示,小心調(diào)整B、C的位置,使________________,記錄________________。
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證,那么圖乙中=________。
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
在驗證機械能守恒的實驗中(實驗裝置如圖),有下列A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重錘自由下落
C.取下紙帶,更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊面),重新做實驗
D.將重錘固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出重錘下落的高度h1、h2、h3、…… hn ,計算出對應(yīng)的即時速度vn
F.分別算出,比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等.
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是
某個實驗小組的甲乙兩位同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖示.其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為hA =9.51cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm,現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)的運動來驗證機械能守恒,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,打點計時器所用電源頻率為f=50Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為__________J(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,下同),而動能的增加量為________J.實驗發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等,請指出一個可能的原因__________________________________.
(3)處理數(shù)據(jù)過程中,甲乙兩位同學(xué)分別發(fā)現(xiàn)了一種計算B點對應(yīng)時刻物體速度vB的新思路:
甲同學(xué)發(fā)現(xiàn),圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點.因此可以用從O點到B點的時間nT(T是打點計時器的打點周期)計算,即vB =gnT,再依此計算動能的增量.
乙同學(xué)認(rèn)為,可以利用從O點到B點的距離hB計算,即,再依此計算動能的增量.
你認(rèn)為,他們新思路中( )
A.只有甲同學(xué)的思路符合實驗要求 B.只有乙同學(xué)的思路符合實驗要求
C.兩位同學(xué)的思路都符合實驗要求 D.兩位同學(xué)的思路都不符合實驗要求
(4)在上圖紙帶基礎(chǔ)上,某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的 .圖線的斜率表示 .
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