题目内容

（6分）某同学用光电门和数字计时器测量自由落体的重力加速度，实验装置如图所示：

①将光电门A、B和电磁铁安装在支架上，调整它们的位置使三者在一条竖直线内．当电磁铁断电释放小球后，小球能顺利通过两个光电门．
②实验时先接通电磁铁电源吸住小球，再切断电磁铁电源，小球落下，此时计时器显示的时间即为小球做自由落体运动通过两光电门A、B的时间TA、TB．
③测出从小球下落过程中从光电门A到光电门B的距离h及小球的直径D,则小球通过光电门A时的速度为      ，当地重力加速度g的表达式是                  （用已知量和测量量表示）．
（每空3分，共6分）     

试题分析：小球通过光电门时由于速度较大，光电门较小，可认为小球匀速通过，所以速度为，由运动学公式可知
点评：本题难度中等，本实验采用的光电门的模型，具有的特点时小球经过光电门时看做匀速运动，用一种估算的方法确定瞬时速度大小
练习册系列答案
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橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是______．
A．NB．mC．N/mD．Pa
（2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图（甲）所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm，利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm，那么测量工具a应该是___      _。 

（3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m。（保留两位有效数字）
拉力F(N)
5
10
15
20
25
伸长量x（cm ）
1.6
3.2
4.8
6.4
8
 (4)这种橡皮筋的杨氏模量Y=______。（保留一位有效数字）
如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是        N/m；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为         cm．
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

⑴某学生将实验装置如上图安装好，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误：
①                        
②                         
⑵M与m的大小关系满足　　　时，可以认为绳子对小车拉力的大小等于盘和砝码的重力。              
⑶一组同学保持盘及盘中的砝码质量一定，探究物体加速度与质量的关系，以下做法错误的是(    )
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度，可用天平称出盘及砝码质量m、小车质量M，用a＝mｇ/Ｍ求出
⑷在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―Ｆ关系分别如下图A、B所示（a是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：

A图：　　　　　　 　　　 
B图：　　　　　　　　　　
小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如下图所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示，

（1）为了达到实验的目的，除了有电磁打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有         
A．刻度尺B．铁架台C．秒表D．天平
（2）图中两计数点的时间间隔为T=        s
（3）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5＝___________m/s（结果保留3位有效数字），并填入下表。
计数点
1
2
3
4
5
6
t /s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v /（m·s-1）
0.358
0.400
0.440
0.485
 
０.575
（4）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v- t图象。

（５）根据v- t图象可知，小车运动的加速度大小为________m/s2（结果保留３位有效数字）
（3分）某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择ABCDEF六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中, 单位是cm。(1)试计算在打下B时小车的瞬时速度=_   ___ m/s；CE间的平均速度=__   ___m/s ；  (2)计算小车的加速度=________m/s2
下图是用螺旋测微器测量两根金属棒直径的示意图，图（a）的读数是       mm，图（b）的读数是       mm。

(b)

 
              
用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，分别标上计数点0、1、2、3、4……，相邻计数点之间还有四个点未画出，量得0与1两点间的距离x1＝4.00cm，1与2两点间的距离x2＝6.00cm，2与3两点间的距离x3=8.00cm．则打下测量点2时小车的速度大小为______  m/s，打下0点时小车的速度大小为       m/s，小车的加速度大小为________  m/s2．（保留两位有效数字）
(8分)下图是某同学探究《动能与重力势能的转化和守恒》实验及打出的一条纸带的一部分：

（1）打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接。（选填“左”或“右”）
（2）在实验中，该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是＿＿＿＿＿＿
A．选用的重锤质量过大
B．选用的重锤质量过小
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）已知打点计时器的周期为0.02s，当地的重力加速度为g=9.8m/s2,图中数字为各点距起点O的距离，设重锤为m="0.1" kg，当打点到B时，重锤的重力势能减少了_________Ｊ，动能增加了__________Ｊ。（保留三位有效数据）

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