题目内容

14．如图（a）所示，竖直平面内固定一斜槽，斜槽中放有若干个直径均为d的小铁球．紧靠斜槽末端固定有电磁铁，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球从O点开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球从O点开始下落…

某兴趣小组利用此装置测定重力加速度，请回答下列问题：
（1）利用螺旋测微器测量小球的直径d，如图（b）所示，读数为8.470mm；
（2）用刻度尺测出OM=1.462m，手动敲击M的同时按下秒表开始计时，若10个小球下落的总时间为5.5s，则当地的重力加速度g=9.7m/s2（保留两位有效数字）；
（3）若在O点的正下方A点固定一光电门（图中未画出），测出OA=h，小球经过光电门的时间为△t，则小球通过光电门时的速度v=$\frac{d}{△t}$，可求得当地的重力加速度g=$\frac{{d}^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$．（用已知量和测得量的符号表示）

分析 螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
首先要明确电路结构、实验原理即可正确解答；根据自由落体运动规律h=$\frac{1}{2}$gt2，可以求出重力加速度大小．
由于测量自由落体的重力加速度，类比对应的公式可知，由刻度尺读出两光电门的高度差，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，根据匀变速直线运动位移时间公式列出等式求解．

解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为：0.01×47.0mm=0.470mm，
所以最终读数为：8mm+0.470mm=8.470mm，
（2）小球下落的时间t=$\frac{5.5}{10}$=0.55s，
根据H=$\frac{1}{2}$gt2得，g=9.7m/s2．
（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小钢球运动到光电门处时的瞬时速度，
则小球通过光电门时的速度v=$\frac{d}{△t}$；
根据运动学公式得重力加速度g=$\frac{{v}^{2}}{2h}$=$\frac{{d}^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$；
故答案为：（1）8.470
（2）9.7
（3）$\frac{d}{△t}$；$\frac{{d}^{2}}{2{h（△t）}^{2}}$

点评 掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．

练习册系列答案
相关题目
4．质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平恒力F的作用，各自由静止开始运动．经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F．两物体运动的v-t关系如图所示，则A、B两物体（　　）
A．与水平面的摩擦力大小之比为5：12
B．在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4：1
C．在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为1：4
D．在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为5：3
5．在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中，实验1组的同学利用图甲所示电路，选用下列器材进行了规范的实验操作．
A．干电池（内电阻小于1.0Ω）
B．电流表（量程0～0.6A，内阻rA=1Ω）
C．电压表（量程0～3V，内阻约20kΩ）
D．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流2A）
E．开关、导线若干
把得到的数据记录后用“○”在图乙所示的“U-I”图象中进行描点．在小组互评环节，实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验，并把实验数据用“×”也描在图乙所示的“U-I”图象中．请完成以下对1组实验方案的评价及改进．

（1）从实验原理上来看，用图甲电路进行实验，误差主要来自：电压表的分流．
（2）从所得实验数据来看，不足之处是：路端电压的变化范围太小．
（3）在如图丙中画出改进的方案电路图．
（4）根据改进后所得的实验数据作出图线，由图线得到：E=1.50 V；r=0.53Ω．（保留两位小数）．
2．如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在磁感应强度为B的水平方向匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（　　）
A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt
B．矩形线圈从图示位置经过$\frac{π}{2ω}$时间内，通过电流表的电荷量为零
C．当P位置不动R增大时，电压表读数也增大
D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数增大
9．下列说法正确的是（　　）
A．若将单摆的摆球质量变为原来的2倍，则其振动周期变为原来的$\frac{1}{2}$
B．单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力
C．根据麦克斯韦理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
E．为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃通常采用偏振玻璃
19．下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波在真空中传播时，每处的电场强度方向和磁感应强度方向总是平行的
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片是为了增加透射光的强度
C．站在地面上的人观察一根沿自身长度方向以接近光速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短
D．某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中，测摆长时漏加了小球的半径，则测得的重力加速度值偏大
6．在用单摆测重力加速度的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．安装好装置后，测出摆线长即为摆长
B．当小球摆到最高点时按下秒表开始计时，有利于减小误差
C．为了实验现象明显，应该将摆线拉开30°角再放手开始实验
D．若安装时悬点松动，将导致重力加速度的测量值偏小
3．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验器材如下：
待测小灯泡（2.5V，0.5A）；双量程电压表（中间接线柱3V，内阻约为3KΩ；右边接线柱15V，内阻约为15KΩ）；双量程电流表（中间接线柱0.6A，内阻约为0.125Ω；右边接线柱3A，内阻约为0.025Ω）；滑动变阻器（20Ω，2A）；电源（电动势约为3V，内阻未知）；开关一个；导线若干．
（1）甲同学选择合适的器材，连好实物图如图甲，乙同学检查时发现了多处错误，请指出（至少2处）：
①滑动变阻器应采用分压式连接方式；；②电流表应采用外接法接入电路
（2）两同学改正错误，正确连线后，测出如表所示的7组I、U数据，请你在坐标纸上建立I-U坐标系，标出坐标点，在图乙中绘出灯泡的伏安特性曲线．
次数n1234567
电压/V00.200.501.001.502.002.50
电流/A00.080.100.130.160.180.20
（3）根据绘出的小灯泡伏安特性曲线，该小灯泡在电压为1.8V时的实际电阻为10.3Ω．（结果保留三位有效数字）
（4）关于本实验的系统误差，下列判断正确的是A．
A．系统误差主要是由电压表的分流引起的，电压越大误差越大
B．系统误差主要是由电流表的分压引起的，电流越大误差越大
C．系统误差主要是由忽略电源内阻引起的，电源内阻越大误差越大
D．系统误差主要是由电表读数时的估读引起的，电压越大误差越大
4．我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，先经过地面发射轨道进入地球附近的停泊轨道做匀速圆周运动；然后从停泊轨道经过调控进入地月转移轨道；到达月球附近时，再次调控进入工作轨道做匀速圆周运动．这时卫星将开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为m，卫星的停泊轨道与工作轨道的轨道半径之比为n．则下列说法中正确的是（　　）
A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为$\frac{{\sqrt{n}}}{{\sqrt{m}}}$
B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为$\frac{{n\sqrt{n}}}{{\sqrt{m}}}$
C．卫星在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度
D．卫星从停泊轨道到进入工作轨道的过程中卫星机械能守恒

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网