题目内容

如图甲为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）“研究加速度和力的关系”的实验装置。
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（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变， 用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度.。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图乙所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ）
A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大
（1）小车的总质量 （2分）
（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 （2分）
②C （2分）
由牛顿第二定律F=ma，研究加速度和力的关系，应该保持质量不变，本实验是由钩码的重力代替小车受到的合外力，实际钩码的重力大于绳子的拉力，只有在钩码的质量较小时，钩码的重力才更接近绳子的拉力
练习册系列答案
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用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点．

(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为、；碰后动量分别为、)，则=        ；=        ；=       ； =       。
(2)请你提供两条提高实验精度的建议：                  、                   。
（18分）
（1）如图所示，abcd为单匝矩形线圈，边长ab＝10cm，bc＝20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转，当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为___________V。

（2）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．
（I）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①                                             ；
②                                             。
（II）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5，若打点的时间间隔为T，则打E点时重物速度的表达式为vE=         

（3）冬、春季节降水量少，广东沿海附近水位较低，涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高，水质受到影响，为了研究咸潮出现的规律，某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如下图(1)所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水。安装前他用如下图(2)的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如下图(3)所示。
他还选用了以下仪器：量程15V、内阻300kΩ的电压表，量程300μA、内阻50Ω的电
流表，最大阻值为1kΩ的滑动变阻器，电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干。下图(4)坐标中包括坐标为（0，0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。

根据以上材料完成以下问题：
（a）测量玻璃管内径时，应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的__________________与玻璃管内壁接触（填代号）；
（b）玻璃管的内径d=___________mm；
（c）图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：
                                                                     
                                                                     
（d）上图(5)中的实物仪器部分已连线，将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图；
（e）开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至___________端。
(1) 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．在下面所列举的该实验的几个操作步骤中．你认为没有必要进行的或者操作错误的步骤是________（填字母代号）

A．按照图示的装置安装器件
B．将电火花计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，距第一个打点较远的点选取合适的A、B、C、D 四个点，通过测量计算得出B、C 两点的速度为vB、vC，并测出B、C 两点间的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能，从而验证机械能守恒定律
(2) 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02 s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取10 m/s2，O、A之间有多个点没画出．打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_______m/s．从起点O到打下点B的过程中，重力势能的减少量J，此过程中物体动能的增量J．

（答案保留两位有效数字）
在“用DIS研究机械能守恒定律”时，将如图1所示的实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。
（1）(3分)某同学要测定摆锤在D点的机械能ED，将光电门安放在D点，点击“开始记录”，同时让摆锤在图1所示位置由静止释放，计算机将摆锤的速度自动记录在表格的对应处，如图2所示。由此测得的ED________（填“正确”“偏大”“偏小”），理由是_______________________________。

（2）（3分）实验获得的图象如图3所示。横轴表示摆锤距D点的高度h，纵轴表示摆锤的能量（重力势能Ep、动能Ek或机械能E），以下判断正确的是（   ）   
（A）摆锤在A点速度不为零
（B）图象记录的最大重力势能约为1.53×10-2J
（C）乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数，表明机械能守恒
（D）甲图线表明摆锤摆动时只受重力的作用
如甲图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置．（g取9.80 m/s2）
① 选出一条纸带如乙图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A．B．C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中，在计数点A和B．B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg．甲同学根据乙图中的测量数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___J；此时重锤的动能是_____J．（结果均保留三位有效数字）


② 乙同学利用他自己做实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v2为纵轴，以h为横轴，画出了如丙图所示的图线．

(a) 图线的斜率的值近似等于______．
A．19.6        B．9.80   
C．4.90　　    D．2.45
(b) 图线未过原点O的原因是： ____________________________________________________．
①在用单摆测量重力加速度的实验中，某同学用游标卡尺测摆球的直径D如下左图，用秒表测振动的时间t如下右图，D＝__________cm      t＝__________s

②某同学在一次用单摆测重力加速度的实验中，测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中。图中各坐标点分别对应实验中5种不同摆长的情况。在处理数据时，该同学实验中的第     _____点应当舍弃。画出该同学记录的T2-l图线。求重力加速度时，需首先求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g=     。
右图为某次实验中拍摄到的小滑块在粗糙水平面上滑动时的闪光照片。已知闪光频率为每秒l0次。当地重力加速度值为9.8m/s2，根据照片的比例得到滑块的位移数据为AB＝3.96cm，BC＝2.98cm，CD＝2.00cm，DE＝1.02cm。由此可知小滑块与水平面之间的动摩擦因数约为 
A．0.01B．0.05
C．0.10D．0.20
某同学利用图（a）所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图（b）所示，图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为a ，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点


若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，根据b图，求小球从P1运动到P2所用的时间为___________s，小球抛出后的水平速度为___________m/s。（写表达式）

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