题目内容

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、钩码、细绳、一端附有滑轮的长木板外，还需要的仪器是　　　　　　　　　。得到一条纸带如图所示. 每隔4个点取1个计数点，A、B、C、D、E、F、G为计数点， x1 ="1.20cm," x 2 ="1.60cm," x 3 ="1.98cm," x 4 =2.38cm,  x 5 =2.79cm,  x 6 =3.18cm.

①计算运动物体在B、E两点的瞬时速度. vB=     m/s, vE=     m/s。
②在上图中作出v-t图象
③试计算运动物体的加速度a=      m/s2
(计算时保留两位有效数字)
交流电源 、刻度尺，（2分）
vB=" 0.14" m/s（2分）, vE=" 0.26" m/s（2分）

a=" 0.40" m/s2（2分）（图2分）

试题分析：（1）该实验要使打点计时器工作，需要交流电源，测量计数点距离需要刻度尺。由于每个4个点取一个计数点，相邻计数点时间间隔为T=0.1s，则B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，为：，同理。（2）计算各点瞬时速度，描点连线，得出一条过原点倾斜直线，如上图所示。（3）小车运动的加速度用逐差法进行计算，经过计算整理得到：。
练习册系列答案
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图甲是某实验小组利用气垫导轨探究滑块加速度与力的关系的实验装置。他利用光电门测出长方形遮光条通过光电门所需的时间，从而算出滑块此时的速度。遮光条固定在小车上，它沿滑块运动方向的宽度为d。用不同钩码通过细线拉同一滑块，每次滑块都从同一位置由静止释放。

（1）若用刻度尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=     cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用的时间Δt=2.0×10-2s，则滑块此时的速度大小为v=      m/s；

（2）实验中可近似认为细线对滑块的拉力与钩码重力大小相等，则钩码的质量m与滑块的质量M间应满足的关系为  ­­­­­­­  ；
（3）测出多组钩码的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出遮光条通过光电门时小车的速度v，通过描点作出线性图象，研究滑块加速度与力的关系。处理数据时应作出      （选填“v-m”或“v2-m”）图象，图线斜率k=            （ 用重力加速度g、滑块质量M、滑块与光电门间距离L表示）。
（4分）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，某同学用电火花打点计时器记录了小车及其所拖动的纸带的运动情况。从合适位置开始选取若干计数点ABCDEF如图所示，每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点计时器打点时间间隔为0.02s。

则打点计时器打D点时小车速度         m/s（保留3位有效数字）；小车的加速度为              m/s2（保留2位有效数字）
(9分)有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，和，回答下列问题：

①改变钩码个数，实验不能完成的是(     )
A．钩码的个数,
B．钩码的个数,
C．钩码的个数
D．钩码的个数,
②在拆下钩码和绳子前，正确并且最重要的一个步骤是（    ）
A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
③本实验采用的科学方法是（    ）
A.理想实验法    B.控制变量法
C.等效替代法    D.建立物理模型法
(1)用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度，测量结果如下图所示，由此可知铅笔的长度是          cm。

(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．
在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Fμ=  __  N，A、B间的动摩擦因数μ=        。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=      N  。
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径。
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为                   mm；
(9分)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

⑴实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
                                                                                     ；
⑵已知遮光条的宽度d＝0.52cm，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t＝1.2×10－2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度是       m/s，在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、         和         (文字说明并用相应的字母表示)。
⑶本实验通过比较         和         在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示，重力加速度g为已知)，从而验证了系统的机械能守恒。
(18分）进行“验证机械能守恒定律”的实验：
（1）现有以下器材：带铁夹的铁架台，打点计时器以及复写纸、纸带，导线，还需要的器材是______________________、______________________、______________________；
（2）下列选项中，属于系统误差的是（        ）；属于偶然误差的是（        ）；
A．打点计时器对纸带的阻力
B．测量纸带上的点距时存在的误差
C．测量点距时，将6个点误计为7个点
D．用秒表测量下落时间，由公式算出重物下落的高度
E．重物和纸带下落过程中受到空气阻力
（3）选出一条纸带如图所示，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。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm， 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2 。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重物的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字）。 实验结论是_____________________________________。

（4）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，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h为横轴，以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率数值上近似等于(填代号)__________
A．3.60           B．9.80           C．4.90
图线未过原点O的原因是________________________________________________ 。

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