题目内容

（10分）某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
（1）电火花计时器的工作电压为___________；频率为____________。
（2）打出的纸带如图所示，实验时纸带的__________（填“甲”或“乙”）端应和生物相连接。

（3）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_____。
（4）当地的重力加速度数值为9.8，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_________________。

（1）220V 50Hz（2）乙 （3）9.40 （4）受摩擦和空气阻力，加速度测量值偏小

解析试题分析：电火花计时器的工作电压与频率分别为220v、50Hz，在自由落体运动过程中物体运动的速度均匀增大，纸带上点的间距会逐渐变大，纸带应于乙端相连接。由，可求加速度为9.40m/s2，在实验中受摩擦和空气阻力，加速度测量值会存在误差。
考点：本题考查自由落体运动实验。

练习册系列答案
相关题目

用如图（甲）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：

（一）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。
根据下图可知，E点处的读数为    _ cm,打下E点时小车的速度为__  m/s．小车的加速度为___  m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）

（二）另一同学在该实验中得到如下一组实验数据（表中F表示细线对小车的拉力，a表示小车的加速度）：


0.196
0.294
0.392
0.490
0.588

0.25
0.58
0.90
1.20
1.53
（1）请在答题卡所示的坐标系中画出a-F图线；

（2）根据图表分析，实验操作中存在的问题可能是      （填字母序号）
A．没有平衡摩擦力
B．平衡摩擦力时木板倾角过小
C．平衡摩擦力时木板倾角过大
D．小车质量太大
E．钩码的质量太大

某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）
B：电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D：电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）
E：滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F：滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）
G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H：电键、导线若干。
（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表_______，电压表_________，滑动变阻器________。
（2）画出该实验电路图。

（12分）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度；
④多次重复步骤③，求的平均值；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数。
回答下列问题：
(1)测量时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为    cm。

(2)物块的加速度可用和表示为             。
(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为             。
(4)如果细线没有凋整到水平，由此引起的误差属于              (填“偶然误差”或“系统误差”)。

（9分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C.用天平测出重锤的质量；
D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E.测量纸带上某些点间的距离；    
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是            ，操作不当的步骤是          。
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为，则计算重锤下落的加速度的表达式=         。(用、、、及表示)

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是         。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小=_________________。

（6分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是_____。
②在实验中，如果将只将细绳OB换成橡皮筋，那么实验结果  发生变化 (选填“会”或“不会”) 。
③本实验采用的科学方法是       。

A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
  
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7（甲）所示。

（1）请指出实验装置中存在的明显错误：         。
（2）进行实验时，为保证重锤下落时初速为零，应          （选填A或B）。
A．先接通电源，再释放纸带
B．先释放纸带，再接通电源
（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图（乙）示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3=         ，则可验证重锤下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。

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