题目内容

（1）一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度．测得的结果如图所示，则该物体的长度L=
2.045
2.045
 m．用螺旋测微器测量一根金属棒直径，金属棒的直径为：
3.550
3.550
mm

（2）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．
①当M与m的大小关系满足
m＜＜M
m＜＜M
时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力．
②在验证牛顿第二定律的实验中，下列做法错误的是
ACD
ACD
．
A、平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B、每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳绕过滑轮
C、实验时先放开小车，再接通打点计时器电源
D、小车运动的加速度可用天平测出M及m后直接用公式a=mg/M求出
③在保持小车及车中的砝码质量M一定时，探究加速度与所受合力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a-F关系分别如图所示． 其原因分别是
倾角过大
倾角过大
；
倾角过小
倾角过小
．
分析：了解不同的测量工具的精确度和读数方法．
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
知道实验误差的来源．
解答：解：（1）游标卡尺和螺旋测微器读数都由两部分组成．
该物体的长度L=2.045  cm
金属棒的直径为3.550 mm．
（2）①当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力．
 ②A、平衡摩擦力时，平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C错误．
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=
mg
M
求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误
本题选错误的，故选ACD．
③在保持小车及车中的砝码质量M一定时，探究加速度与所受合力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a-F关系分别如图所示． 其原因分别是
（1）当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大．
（2）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤．即倾角过小
故答案为：（1）2.045   3.550   （2）①m＜＜M     ②ACD    ③倾角过大    倾角过小
点评：不同的尺有不同的精确度，注意单位问题．对常见的几种测量长度工具要熟悉运用，并能正确读数．
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
练习册系列答案
相关题目
（1）实验一：甲同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图1所示，该铜丝的直径为
4.832（4.831～4.834）
4.832（4.831～4.834）
mm．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．乙同学用它测量一工件的长度，游标卡尺的示数如图2所示，该工件的长度为
101.20
101.20
mm．

（2）实验二：在“在验证动量守恒定律”的实验中，
①实验中，在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是
用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置
用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置
，其目的是减小实验中的
偶然误差
偶然误差
（选填系统误差、偶然误差）．
②实验中入射小球每次必须从斜槽上
同一位置由静止
同一位置由静止
滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．
 ③实验中入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，在m1＞m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置（如图3），若满足
m1×OP=m1×OM+m2×ON
m1×OP=m1×OM+m2×ON
（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒；若还满足
OP=ON-OM
OP=ON-OM
（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞前后动能也相等．
④实验中若为弹性正碰，且m1＜m2，实验中记下了O、M、P、N四个位置如图3．未放被碰小球时，入射小球的落点应为
N
N
（选填M、P、N），
若满足
m1×OP=m1×OM+m2×ON（m1×ON=-m1×OM+m2×OP，m1×ON=-m1×OP+m2×OM）
m1×OP=m1×OM+m2×ON（m1×ON=-m1×OM+m2×OP，m1×ON=-m1×OP+m2×OM）
（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒．（不计小球与轨道间的阻力）．
（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示．由图可读出D=
50.80
50.80
mm，d=
3.774
3.774
mm．
（2）用图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验．
①对于实验的操作要求，下列说法正确的是
AD
AD

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
②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．部分运动轨迹如图乙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g．可求出小球从P1运动到P2所用的时间为
2
l
g
2
l
g
，小球抛出后的水平速度为
3
gl
3
gl
．
⑤
（3）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示．请你分析纸带数据，回答下列问题（计算结果取三位有效数字）：
（1）该电动小车运动的最大速度为
1.50
1.50
m/s；
（2）该电动小车被关闭电源后加速度大小为
2.00
2.00
m/s2；
（3）该电动小车的额定功率为
1.20
1.20
W．
（1）某同学用如图（甲）所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l．他测出的弹簧的弹力F（F的大小等于所挂钩码受到的重力）与弹簧的长度l的各组数据，并逐点标注在如图（乙）所示的坐标纸上．由此可以得到该弹簧的原长L0=
 
；该弹簧的劲度系数为
 
N/m．
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（2）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图（1）所示．用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度．
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验．
A．米尺（最小分度为mm）；
B．游标卡尺（游标为20分度）；
C．电流表A1（量程0～5mA，内阻约10Ω）；
D．电流表A2 （量程0～100mA，内阻约0.6Ω）；
E．电压表V1 （量程5V，内阻约5kΩ）；
F．电压表V2 （量程15V，内阻约15kΩ）；
G．滑动变阻器R1 （阻值范围0～10Ω，额定电流1.5A）；
H．滑动变阻器R2 （阻值范围0～1.5KΩ，额定电流1A）；
I．电源E （电动势6V，内阻可不计）；
J．开关一个，导线若干．
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（2）所示，该陶瓷管的外径D=
 
cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表
 
，电压表
 
，滑动变阻器
 
．（填写器材前面的字母代号）
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图．
④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为ρ，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=
 
（用所测得的量和已知量的符号表示）．
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（1）①甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度时，分别测量的结果如下：
甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
丁同学：使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器，读数为12.040mm
从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是
甲
甲
同学．
②如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮悬挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g=9.80m/s2，则被测弹簧的劲度系数为
70
70
N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为
2.10
2.10
cm．

（2）为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有下列器材：
A、待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m；
B、毫安表mA：量程1mA，内阻RA=50Ω；  C、电压表V：量程6V，内阻RV=4kΩ；
D、电源E：电动势约9V，内阻不计；     E、滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；
F、螺旋测微器，开关S，导线若干．
①若这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L=
πd2RL
4ρ
πd2RL
4ρ
（用RL、d、ρ表示）．
②为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半．同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是
C
C
．

③实验中测得d=0.200mm，按合理的接法测量时，毫安表和电压表的示数如图丙所示，则毫安表的读数为
0.60
0.60
 mA，电压表的读数
4.8
4.8
 V，可求得该卷漆包线的长度 L=
92
92
 m．
（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图1所示．由图可读出D=
 
mm，d=
 
mm．

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（2）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω）；
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是
 
（填代号）．
②根据给定器材在答卷虚线框内画出实验原理电路图（如图2所示）；
③某同学根据测得的数据，作出U-I图象如图3中图线a所示，由此可知电源的电动势E=
 
V，内阻r=
 
Ω；
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡（额定电压4V、额定电流0.4A）的伏安特性曲线，将得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图，得到如图3所示的图线b，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为
 
W．

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