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精英家教网实验题:
(1)一个小球沿斜面向下运动,用每隔0.1s曝一次光的频闪照相机,拍摄不同时刻的小球位置的照片如图(6分)所示,照片上出现的小球不同时间的位移见下表
S1/cm S2/cm S3/cm S4/cm
8.20 10.00 11.80 13.60
有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:
甲同学:a1=
S2-S1
T2
,a2=
S3-S2
T2
a3=
S4-S3
T2
平均加速度a=
a1+a2+a3
3

乙同学:a1=
S3-S1
2T2
a2=
S4-S2
2T2
平均加速度a=
a1+a2
2

你认为甲、乙两同学计算方法正确的是
 
(填甲、乙),加速度值为
 
(结果取三位有效数字)
(2)在《验证力的平行四边行定则》的实验中,提供的器材有:方木板、白纸、弹簧秤一个、橡皮盘、细绳两条、三角板、刻度尺、图钉(几个)下面是主要实验步骤:
①在桌上平放一方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上.
②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,细绳另一端系着绳套B、C.
 

 

 

⑥按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示.用平行四边行定则求出合力F.
⑦用弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同一结点位置O,读出弹簧的示数F′,记下细绳的方向,
 

⑧比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们中否相等.
⑨改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验,得出的结论是
 

以上步骤中有的没有写全,请将不全的地方加以补充.
分析:(1)正确理解逐差法△x=aT2的应用即可正确解答;
(2)在《验证力的平行四边行定则》的实验中,我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,结合原理可知具体操作细节.
解答:解:(1)若采用甲同学的方法,则有:
a1+a2+a3
3
=
s4-s1
3T2
,即所给四组数据中只用了第一组和最后一组,而其余两组没有用,这样会偶然误差对实验的影响大;
采用乙同学的方法则有:
a1+a2
2
=
(s3+s4)-(s1+s2)
4T2
,这样显然四组数据都得到充分应用,更科学,偶然误差的影响会减小,
具体结果为:
a=
a1+a2
2
=
(s3+s4)-(s1+s2)
4T2
=1.80m/s2 
(2)根据实验原理和需要进行的测量可知具体操作细节为:
③用弹簧秤勾住绳套B,用手拉住绳套C,互成角度地拉橡胶条,使橡皮条伸长,让结点到达某一位置O;
④用铅笔记下O点位置和两条细绳的方向,读出弹簧秤的读数F1
⑤用弹簧秤钩住绳套C,用手拉住绳套B,沿已记录的两细绳的方向拉橡皮条,仍使结点达到同样位置O,读出弹簧秤的示数F2
⑦用同一标度作出这个力F′的图示;
⑨误差允许范围内 F′与F大小相等,方向相同..
故答案为:(1)乙,1.80m/s2    
(2)③用弹簧秤勾住绳套B,用手拉住绳套C,互成角度地拉橡胶条,使橡皮条伸长,让结点到达某一位置O;
④用铅笔记下O点位置和两条细绳的方向,读出弹簧秤的读数F1
⑤用弹簧秤钩住绳套C,用手拉住绳套B,沿已记录的两细绳的方向拉橡皮条,仍使结点达到同样位置O,读出弹簧秤的示数F2
⑦用同一标度作出这个力F′的图示;
⑨误差允许范围内 F′与F大小相等,方向相同.
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析,同时要熟练应用所学基本规律来解答实验问题,同时要熟练应用匀变速直线运动规律解答实验问题.
练习册系列答案
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实验题:
(1)在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时:
①某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了。那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是__________________(写出所有可能断的导线的编号)。
 
②某同学在实验时对该电路作了改进,其方法是:加接了一个定值电阻R0,如图所示。他加接此电阻的作用是                      

(2)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。

为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连。l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。

①读出小铁块的宽度d=               cm。
②铁块通过光电门l的速度v1=      m/s,铁块通过光电门2的速度v2=     m/s。(计算结果保留3位有效数字)
③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有(用文字说明并用字母表示)                                             
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式:              (用字母表示)。

(17分)
实验题:
(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。

①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节      钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节     钮或      钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将     钮置于     位置,然后调节      钮。
(2)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OMOPON的长度。
上述实验中,
P点是                                        平均位置,
M点是                                           平均位置,
N点是                                           平均位置。
②请写出本实验的原理                                                   ,写出用测量量表示的恢复系数的表达式                                          
③三个落地点距O点的距离OMOPON与实验所用的小球质量是否有关系?
                                   

实验题:

(1)在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时:

①某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了。那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是__________________(写出所有可能断的导线的编号)。

 

②某同学在实验时对该电路作了改进,其方法是:加接了一个定值电阻R0,如图所示。他加接此电阻的作用是                      

(2)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。

为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连。l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。

①读出小铁块的宽度d=                cm。

②铁块通过光电门l的速度v1=       m/s,铁块通过光电门2的速度v2=      m/s。(计算结果保留3位有效数字)

③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有(用文字说明并用字母表示)                                             

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式:               (用字母表示)。

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(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。

①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节       钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节      钮或       钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将      钮置于      位置,然后调节       钮。

(2)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下:

安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O

第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。

第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OMOPON的长度。

上述实验中,

P点是                                         平均位置,

M点是                                            平均位置,

N点是                                            平均位置。

②请写出本实验的原理                                                    ,写出用测量量表示的恢复系数的表达式                                          

③三个落地点距O点的距离OMOPON与实验所用的小球质量是否有关系?

                                   

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