题目内容

(1)如图1验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:
A、取下
砝码
砝码
,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,
轻推
轻推
(填“轻推”或“释放”)小车,让小车拖着纸带运动.
B、如果打出的纸带如图2示,则应
减小
减小
(填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
间隔均匀
间隔均匀
为止.
②某同学得到如图3示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点.从图(c)中读出sDG=
3.90
3.90
cm.由此可算出小车的加速度a=
5.00
5.00
m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)如图4“验证机械能守恒定律”的实验装置(g取9.8m/s2):

代表符号 x1 x2 x3
数值(cm) 12.16 19.1 27.36
①某次实验打出的某条纸带如图5示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别x1、x2、x3,数据如上表.表中有一个数值记录不规范,代表它的符号为
x2
x2
.由表可知所用刻度尺的最小分度为
1mm
1mm

②已知电源频率是50Hz,利用表中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=
1.90
1.90
m/s.(结果保留三位有效数字)
③重物在计数点O到B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为
1
2
mvB2
,通过计算发现,mgx2
1
2
mvB2
(选填“>”“<”或“=”),其原因是
纸带与限位孔间有摩擦
纸带与限位孔间有摩擦
分析:该实验中,平衡摩擦力的方法是:平衡摩擦力时,应不挂砝码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,直到纸带上打出的点迹间隔相等(均匀)为止.
根据公式:△S=aT2,计算纸带的加速度;
判定表中的一个数值记录不规范,要从数据的精确度来判定,而不是根据有效数字的位数;
在验证机械能守恒的实验中,由于存在着空气的摩擦和纸带与限位孔之间的摩擦,所以物体减小的重力势能大于物体增加的动能.
解答:解:(1)①A、平衡摩擦力时,应不挂砝码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.
B、打出的纸带如图b所示说明小车加速运动,故应减小倾角,直到纸带上打出的点迹间隔相等(均匀)为止.
②D点的读数为2.60cm,G点的读数为6.50cm,所以
.
DG
=6.50-2.60=3.90
cm
根据公式:△S=aT2,由逐差法可得:a=
.
DG
-
.
AD
9T2
=
0.0390-0.0210
9×0.022
m/s2=5.00m/s2

(2)①三组数据中,第二组数据的最小值为0.1cm,精确度为1cm,与轻推的两组数据不一致,故错误的是x2,该刻度尺的最小分度为1mm.
②根据匀变速直线运动的规律可得,B点的瞬时速度等于AC之间的平均速度,即:vB=
.
AC
2T
=
x3-x1
2×T
=
0.2736-0.1216
2×0.02
m/s=1.90m/s2

③在验证机械能守恒的实验中,由于存在着空气的摩擦和纸带与限位孔之间的摩擦,所以物体减小的重力势能大于物体增加的动能.
故答案为:(1)①A、砝码;轻推;B、减小;间隔相等.②3.88-3.92; 4.95-5.06;
(2)①x2mm或1mm②1.90; vB=
x3-x1
2T
=
0.2736-0.1216
0.08
m/s=1.90 m/s.③>;纸带与限位孔间有摩擦;
点评:只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.
练习册系列答案
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(2012?汕头一模)(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源(电动势为4V,内阻很小)、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),待测电阻丝(约3Ω)、导线、开关外,电流表应选用
A
 
1
A
 
1
,滑动变阻器应选用
R
 
1
R
 
1
(选填   下列器材的字母符号).
A.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)  电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
B.滑动变阻器R1(总阻值10Ω)          滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
②若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的
b
b
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量中,金属丝的长度为l,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=
π
Ud
2
 
4IL
π
Ud
2
 
4IL

(2)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:取下
砝码
砝码
,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应
减小
减小
(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
均匀(间隔相等)
均匀(间隔相等)
为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量.
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为
1
K
1
K
,小车的质量为
b
K
b
K

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