题目内容

精英家教网物理兴趣小组的同学用如图所示的实验装置来“验证牛顿第二定律”，试分析并完成下列问题：
①为消除摩擦力的影响，实验前必须
 
．
②假如在某次实验中打点计时器打出了如图所示的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、
S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、
S6=10.26cm，
根据以上数据求得木块的加速度a=
 
m/s2
（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）．
③实验中另一位同学通过实验数据得到了小车运动的V图线，如图所示，从图中看出图线是一条经过原点的直线．根据图线可求得小车的质量为M=
 
kg．
分析：（1）为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力；
（2）根据匀变速直线运动的特点，利用逐差法可以求出其加速度的大小；
（3）在a-F图象中，斜率的倒数表示质量．
解答：解：①为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力；
②根据匀变速直线运动推论有：
s4-s1=3a1T2 
s5-s2=3a2T2 
s6-s3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=
a1+a2+a3
3
=
(s6+s5+s4)-(s1+s2+s3)
9T2
=0.64m/s2
③在a-F图象中，斜率的倒数表示质量，则M=
0.1
0.2
=0.5kg
故答案为：①平衡摩擦力；②0.64；③0.50
点评：在解决实验问题时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析，同时也加深了对具体实验操作步骤的理解．
练习册系列答案
相关题目
某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：
（1）弹簧的劲度系数
200N/m
200N/m
．
（2）弹簧的弹力为5N时，弹簧的长度为
7.5cm或12.5cm
7.5cm或12.5cm
．
（3）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数p，两位同学分别设计了如图所示甲、乙的实验方案．
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案
甲
甲
更合理．
②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N．当A被拉动时，弹簧测力计a示数为6.0N，b示数为11.0N，c示数为4.0N，则A、B间的动摩擦因数为
0.30
0.30
．
（2010?南昌二模）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对这种单摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图1所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
L
2
丙同学猜：复摆的摆长应该大于
L
2
由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于
L
2
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是
错误
错误
的（选填“正确”或“错误”）
（2）用T0表示板长为L的复摆看成摆长为
L
2
单摆的周期计算值（T0=2π
L/2
g
），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，复摆的等效摆长
大于
大于
（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图2．请在坐标纸上作出T-T0图，并根据图象中反映出的规律求出L等=
1.35
1.35
L
2
（结果保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π
L等
g
）．
将答案填在直线上，作图或连线．
（1）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成摆（这种摆被称为复摆），如图丁所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
L
2
．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于
L
2
．理由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的中心离O点的距离显然大于
L
2

为了研究以上猜想是否正确，同时进行了下面的实验探索；
（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是
 
的（选填“正确”或“错误”）．
（2）用T0表示板长为L的复摆（也称摆长为
L
2
的单摆）的周期计算值（T0=2π
L
2g
），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/S 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，复摆的等效摆长
 
L
2
（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）我们知道：小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线地增大．现要测定当一个小灯泡的电阻等于已知电阻R0时，通过它的电流强度．选用的实验器材有：
A．待测小灯泡RL：标称值2.5V、0.3A
B．直流电源E：电动势约6V
C．滑动变阻器R′：标称值50Ω、1.5A
D．微安表 精英家教网：量程0～200μA、内阻500Ω
E．已知定值电阻：R0=6Ω
F．三个可供选用的电阻：R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G．一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
①如图乙，利用三个可供电阻中的一个或几个，将微安表 精英家教网 μA
改装成一个量程略大于2.5V的伏特表，将改装表的电路图画在图甲的方框内，此伏特表 精英家教网V
的量程是
 
V（本问的结果取两位有效数字）
②现利用改装好的伏特表精英家教网和选用的器材设计如图乙所示的电路，来测量通过小灯泡的电流强度，请在图丙的实物图上连线
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③将滑动变阻器R′的触头置于最右端，闭合S1．S2先接a，测得定值电阻R0两端的电压U0，再改接b，测得小灯泡RL两端的电压UL．若UL≠U0，则需反复调节R′，直到S2接a和b时，定值电阻R0两端电压U′0=U′L．若测得此时伏特表精英家教网的示数为1.5V，则通过小灯泡的电流强度为
 
A．
精英家教网（1）某中学物理兴趣小组的同学，打算用单摆测定当地重力加速度．
（1）若该单摆的摆长为l，用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t，那么，重力加速度g=
 
（用相关字母表示）．
（2）现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T，作出了 T2-l图象，从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线，但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示．那么：
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是
 
．
②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2 （取π2=9.87，结果保留三位有效数字）．
（II）如图2所示，为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻R与电池（E、r）、内阻为Rg的电流表（零刻线在左边）、滑动变阻器R'串联起来，连接成如图3所示的电路，用该电阻R做测温探头，把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线，于是就得到了一个简单的“电阻测温计“，不计电阻自身发热的影响．则：
（1）使用“电阻测温计“前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度线应在t2的刻度线的
 
（选填“左”、“右”）侧；
（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系，那么，温度t与电流I之间的关系式为t=
 
（用题中的物理量的字母表示）；
（3）利用温度和电流的对应关系计箅温度时，需要知道电流表的内阻Rg，现要比较精确地测量电流表的内阻Rk（约为200Ω，实验室备有下列可供选用的器材：
A．电阻箱 R1 （0-99.99Ω） B．电阻箱．R2（0-999.9Ω）；
C．变阻器 R3（0-20Ω）D．变阻器 R4（0-20kΩ）
此外，还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等．
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路；
②在这个实验电路中，电阻箱应选
 
；变阻器应选
 
（用器材前的字母表示）；
（4）用“半偏法“测得的电流表内阻是
 
．由此因素造成的温度的测量值是
 
（这两空均选填“偏大”或“偏小”）．

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