题目内容

(1)（6分）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁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=18.60cm，OC=27.21cm，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=10.0m/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)

②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，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是___________________。
（2）实验室中准备了下列器材：
待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10Ω）
电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）
滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）
滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）
定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是     。（填代号）
②请在方框中画出他的实验电路图。
③右下图为小明根据实验数据作出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=          V，内电阻r=          Ω。
（1）①  1.80；1.71 ②先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对) 

（2）①R1滑动变阻器；②如图；③1.46—1.48，0.76—0.78

试题分析：
（1）
① 减少的重力势能大小为 
②先求出B点的速度，B点速度大小等于AC中间时刻速度，则
那么B处的动能为

②先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)
（2）
①滑动变阻器应选R1，这是由于电路中最大电流约为，而滑动变阻器2最大电流小于此电流，则不安全，所以选用1。
②由于电流计量程电流远小于干路中允许的电流，则不可以直接测电源上流过电流，我们可以使其与定值电阻相连接，使之相当于一电压表，如图所示。
③根据闭合电路欧姆定律可得：
整理得
数据处理：将图像所给图像延长与纵轴及横轴相交如图所示，得斜率大小为k=，纵轴截距为1.47×10-3A，

又由于斜率大小为，纵轴截距为，代入数据得：
E=1.47V，r=0。76Ω
说明：读数存在误差，则E的范围可1.46—1.48，内阻范围为0.76—0.78
练习册系列答案
相关题目
在《探究求合力的方法》的实验中，其中的二个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2。
②只用一个弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。
以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是                              
在②中是                              
用如下图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动。

（1）此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是                         
A．探究的是加速度与其他量之间的比例关系
B．运动时间相同，速度与加速度成正比，比较末速度即可。
C．位移相同，加速度与时间的平方成反比，比较运动时间即可
D．运动时间相同，位移与加速度成正比，比较位移即可。
（2）通过改变              ，就可以改变小车所受的合力。
（3）在探究加速度与质量关系时，以a为纵坐标、______为横坐标作图象，这样就能直观地看出二者关系。
某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了如图所示的一套装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙．当滑块连上纸带，沙桶中不放沙子时，释放沙桶，滑块不动。要完成该实验，你认为：

（1）还需要的实验器材有                   ．
（2）实验时首先要做的步骤是          ，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是                  ．
（3）在上述的基础上，某同学测得滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m．接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为      （用题中的字母表示，已知重力加速度为g）．
（10分）三个同学根据不同的实验条件，进行“探究平抛运动规律”的实验：

（1）甲同学采用图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明           ．
（2）乙同学采用图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是             ．仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明             ．
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为1.25cm，由图可求得拍摄时每隔__________s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为___________m/s(g取9.8m/s2)．
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下：

（a）把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器；
（b）改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力。接通电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点；
（c）用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；
（d）接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T。回答下列问题：
（1）判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是                     
（2）本实验还需直接测量的物理量是：                (用相应的符号表示) ；
（3）探究结果的表达式是               (用相应的符号表示)。
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

(1)若取小车质量M＝0.4 kg，改变砂桶和砂的质量 m 的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是     。
A．m1＝5 g　　　B．m2＝1kg
C．m3＝10 gD．m4＝400 g
(2)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先               ,该操作是否成功,判断的依据是                               .
(3)假设将小车内的细砂逐渐转移到砂桶内，令F=mg为横轴，则a-F图象中斜率的物理意义是                             .
某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移，如图所示
AB=5.62cm　   BC=5.23cm　  CD=4.85cm　  DE=4.47cm　
EF=4.08cm　   FG=3.70cm　   GH=3.31cm  　HI=2.92cm

（1）打点计时器在打B点时的速度为       ，打H点时的速度为___________。
（2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_________m/s2（保留三位有效数字）。
（9分）现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一个倾角可以调节的长木板（如图）、木块、计时器、米尺。请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤：

①用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度和长木板的总长度.设木块所受重力为，木块与长木板之间的动摩擦因数为，则木块所受的合外力表达式＝_____________.
②让木块从斜面上方一固定点D由静止开始下滑到斜面底端A处，记下所用的时间，用米尺测量D与A之间的距离.
③根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式＝__________，代入测量值计算求出的值.
④改变______________________________，重复上述测量和计算；再求出的平均值.

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