题目内容
(8分)某物理小组的同学用如图甲所示的实验器材测定当地重力加速度,实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电门1和光电门2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)、可使小球无初速度释放的小球释放器和网兜组成。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2所用的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,则小球的直径为_________mm。
(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2时的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为______________。
(3)根据实验数据作出-t图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度的大小为__________________。
(1)11.70 (2) (3)2k
解析试题分析:(1)游标卡尺游标尺的分度为20分度,其精确度为0.05mm,由图可知第14条刻度对的最齐,所以读数为d=11mm+14×0.05mm=11.70mm.
(2)由于光电门2位置不变,将小球的自由落体运动反向看成竖直向上的匀减速运动,由可知关系式为.
(3)由关系式可知,所以作出-t图线的斜率大小,即重力加速度的大小为2k.
考点:本题考查了游标卡尺的读数、实验原理和数据的处理方法.解答时注意:(1)游标卡尺主尺的刻度为紧靠游标尺0刻度左侧的刻度线,不是游标尺边缘左侧的刻度线;读数以毫米为单位时最后一位为0时不能舍去.(2)匀加速直线运动反向可以看成匀减速运动.(3)分析图像斜率的物理意义需要把物理量之间的关系式写出,在分析斜率的物理意义.
在“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)在此实验中,假如F1的大小及方向确定,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的是:( )
A.F2可以有多个方向 |
B.F2的方向和大小可以有多个值 |
C.F2的方向和大小是唯一确定值 |
D.F2的方向是唯一的,但大小可有多个值 |
(11分)某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20Ω)材料的电阻率。他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω); 电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω); 电阻箱R(0~999.9W);
开关、导线若干。
他们的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d; |
B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路; |
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关S; |
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L; |
F.断开开关,拆除电路并整理好器材。
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次直径的测量值d=______________mm;
(2)实验中电流表应选择_________(选填“A1”或“A2”);
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=__________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。