题目内容

某同学用图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接．实验时选使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的位置，让A球仍从原位置由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．在记录纸上，最终确定D、E和F为三个落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点．
（1）除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还需要用到的器材有    ．
A．秒表  
B．天平
C．毫米刻度尺
D．打点计时器（及电源和纸带）
E．圆规F．弹簧测力计
G．游标卡尺
（2）测得OD=15.7cm，OE=25.2cm，OF=40.6cm，已知本实验中的数据相当好地验证了动量守恒定律，则入射小球与被碰小球的质量m1与m2之比=    ．（计算结果保留两位有效数字）
【答案】分析：根据实验原理求出需要验证的表达式，然后选择实验器材；根据实验数据求出两球的质量之比．
解答：解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：
m1v=m1v1+m2v2，即m1=m1+m2，m1OE=m1OD+m2OF，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，确定小球位置需要用圆规，因此需要的实验器材有：BCE．
（2）把OD=15.7cm，OE=25.2cm，OF=40.6cm带入m1OE=m1OD+m2OF，解得：=4.3；
故答案为：（1）BCE；（2）4.3．
点评：知道实验原理、分析清楚图示情景即可正确解题．
练习册系列答案
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像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图）d=
5.15×10-3
5.15×10-3
m（已知l＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=
a=
(
t
1
2
-
t
2
2
)d2
2l
t
1
2
t
2
2
a=
(
t
1
2
-
t
2
2
)d2
2l
t
1
2
t
2
2
（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线．如图中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
；曲线上部弯曲的原因是
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
．
（1）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：
A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到某一位置O，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F′；
E、用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F．比较力F′与F的大小和方向．
上述步骤中：
①有重要遗漏内容的步骤序号中
C
C
和
E
E
；遗漏内容分别是
记下两条细绳的方向
记下两条细绳的方向
和
使橡皮条伸长到O点．
使橡皮条伸长到O点．

②若他将遗漏内容补上后，如图（a）所示，是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小，试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F′表示此力．
③图（b）是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示）
A
A
（填A或B）．

（2）①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验，若他在图示状态下开始做实验，请指出图中的主要错误是（至少写两项）：
应将电池改为交流电
应将电池改为交流电
、
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力
．
②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持
拉力F
拉力F
；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持
质量M
质量M
不变；
③他在实验中得到如下图所示纸带，纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示．根据图上数据，小车经过B点时的速度是
6.0×10-2
6.0×10-2
m/s．（相邻计数点间的时间间隔为0.1s）（计算结果保留两位有效数字）
（1）．在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中：
①测量弹簧的总长度，选用的测量工具是
A
A
．
A．刻度尺             B．游标卡尺           C．螺旋测微器
②实验得到下表，若g=10m/s2，弹簧总长x为自变量，各物理量均用国际单位制中单位，弹簧弹力F的函数关系式为
F=100（x-0.15）
F=100（x-0.15）
．
弹簧总长度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
钩码质量m/g 500 1000 1500 2000
（2）图1为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：
①照片的闪光频率为
10
10
Hz．．
②小球做平抛运动的初速度的大小为
0.75
0.75
m/s
③小球经过B点时的速度是
1.25
1.25
m/s
（3）某同学用图2所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz．在所选纸带上取某点为0计数点，然后依次取计数点，所测量数据及其标记符号如图3所示．
①打出的纸带如图3所示，实验时纸带的
乙
乙
端应和重物相连接．（选填“甲”“乙”）
②纸带上l至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
9.4
9.4
 m/s2
③关于本次实验误差较大的主要原因，下列说法你认为可能的是
AC
AC
．
A．选用了质量太小的重锤                 B．先放了纸带，后通电源
C．测量的数据太少，且读数不够准确       D．未按纸带运动方向标注计数点顺序

（1）（12分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：

A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到某一位置O，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F′；

E、用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；

F．比较力F′与F的大小和方向。

上述步骤中：

①有重要遗漏内容的步骤序号中         和          ；遗漏内容分别是       和       __

②若他将遗漏内容补上后，如图（a）所示，是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小，试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F′表示此力。

(填A或B)
 
③图（b）是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示）__________  

 

 

 

 

 

 

 

                  (a)                                        (b)

 

 (2)（8分） ①某同学用如右图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验，若他在图示状态下开始做实验，请指出图中的主要错误是（至少写两项）：                      、                     。

 

②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持        ；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持         不变；

③他在实验中得到如下图所示纸带，纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示。根据图上数据，小车经过B点时的速度是          m/s。（相邻计数点间的时间间隔为0.1s）（计算结果保留两位有效数字）

 

 

（1）（12分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：




A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到某一位置O，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F′；
E、用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F．比较力F′与F的大小和方向。
上述步骤中：
①有重要遗漏内容的步骤序号中         和          ；遗漏内容分别是       和       __
②若他将遗漏内容补上后，如图（a）所示，是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小，试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F′表示此力。
③图（b）是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示）__________  
(a)                                         (b)
(2)（8分） ①某同学用如右图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验，若他在图示状态下开始做实验，请指出图中的主要错误是（至少写两项）：                      、                     。
②该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持        ；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持        不变；
③他在实验中得到如下图所示纸带，纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示。根据图上数据，小车经过B点时的速度是          m/s。（相邻计数点间的时间间隔为0.1s）（计算结果保留两位有效数字）

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