题目内容
在验证机械能守恒定律的实验中
⑴实验室中备有下述器材:A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物、G刻度尺、H秒表,其中实验需要用到的有哪些器材___________。(填字母)
⑵做此实验时,有同学按以下步骤进行
①用天平称出物体的质量
②固定好打点计时器,将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提住纸带末端,让手尽量靠近打点计时器
③先接通电源,再松开纸带,开始打点,并如此重复几次,取得几条打点纸带
④取下纸带,挑选点迹清楚的纸带,记下起始点O,在离O点适当距离处选择几个连续的计数点(或计时点)并计算出各个点的速度值
⑤测出各点距O点的距离,即为对应的下落高度
⑥计算出和,看是否相等
在上述步骤中,有一项多余的步骤是___________,(填序号)
在上述步骤中,有一项错误的步骤是 (填序号)更正为 ;
⑶若已知重锤的质量为1kg,在实验中打出的纸带如图所示,其中O点为重锤静止时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为某段中几个较清晰的相邻点,打点时间间隔为0.02s。经过测量得到OA=18.0cm,OB=21.5cm,OC=26.0cm。查出当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能是 J。从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是 J,(均保留3位有效数字)由此得出的结论是 。
(1)ABEFG (2)多余的① 错误的② 更正为让手尽量远离打点计时器 ⑶动能2.00J 重力势能减少量2.06 J 结论是 在误差范围内,重物的重力势能减少与动能增加量相等,所以机械能守恒 。
解析试题分析:试题分析:⑴实验前需要把打点计时器固定在较高位置,所以要用铁架台;记录点迹需要纸带;需要重物拉动纸带运动,且纸带需要夹子固定;点迹之间的距离需要刻度尺测量。⑵据mghn=mvn2/2,质量可以消去,所以不需要测量重锤质量;释放纸带前要让手尽量远离打点计时器才可以在纸带上打下较多的点迹。⑶B点的动能为EKB=mvB2/2,而vB=LAC/2=2m/s,则EKB=2.00J;重锤下落的重力势能为EPB=mgLOB=2.08J,在实验误差允许存在的情况下,重锤下落的重力势能与重锤增加的动能相等,重锤机械能守恒。
考点:本题考查机械能守恒定律的验证的实验。
如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度.可由纸带求得.
(1)该同学对于该实验的认识,下列说法中正确的是
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时必须先接通电源后释放小车
D.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
(2)如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1,BD间的距离为S2,则打B点时小车运动的速度vB= ,小车运动的加速度a= .
(3)某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示.根据表中数据,在图丙坐标纸中作出F不变时a与m的图象.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小车加速度a/m?s﹣2 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 |
小车质量m/kg | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 |
/kg -1 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 |
(14分)为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:
A.待测微安表(量程500,内阻约300Ω) |
B.电阻箱(最大阻值999.9Ω) |
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω) |
D.滑动变阻器R2(最大阻值为1KΩ) |
F.保护电阻R0(阻值为120Ω)
①实验中滑动变阻器应选用_____(填“C”或“D”);
②按照实验电路在图所示的方框中完成实物图连接。
③实验步骤:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第 二 ,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;
第三,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的
示数如图所示,阻值R为______Ω。
第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω
④若调节电阻箱的阻值为时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于0则此时微安表内阻的测量值与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比,更接近微安表真实值的是______。(填“”或“RA”)
(1)(3分)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,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,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材 |
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上 |
C.用天平测量出重锤的质量 |
D.先松手释放纸带,再接通电源打出纸带 |
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能
上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是 (填入相应的字母)。
(2)(8分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有 .
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
某同学利用如下实验器材测量干电池的电动势E和内电阻r:
A.待测干电池2节 |
B.电流计mA(0~10mA,内阻为10Ω) |
C.电流表A(0~0.6A,内阻很小) |
D.定值电阻R(阻值290Ω) |
F.滑动变阻器R1(0~20Ω)
G.滑动变阻器R2(0~200Ω)
H.开关一个,导线若干
(1)为调节方便,且测量结果尽量准确,实验中滑动变阻器应当选择 (填写实验器材前面的编号)
(2)请在虚线框中作出实验电路图
(3)根据实验电路图补充完成下列实物电路图。
(4)利用上述实验电路,测得多组实验数据,作出U—I图线如图丙所示,由图可知,每节干电池的电动势为 V,内阻为 Ω。