题目内容

做下面的实验时,其中的三个实验步骤是:

(1)在水平放置的木板上垫一张白张,把橡皮条的一端固定在板上,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点和两弹簧秤的读数F1F2

(2)在纸上根据F1F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F的大小.

(3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同,记下此时弹簧秤的读数和细绳的方向.

以上三个步骤中均有错误或疏漏,指出错在哪里?

(1)中是_______________________

(2)中是_______________________

(3)中是_______________________

答案:
解析:

  讲析:(1)力是矢量,除了记录大小外,还应记录力的方向,所以疏漏是没有记下两绳拉力的方向;(2)根据平行四边形定则,要准确做出力的图示,除了用线段的长短表示力的大小外,还应画出力的方向,所以应在“的大小”后面加“和方向”;(3)力的效果相同,除了橡皮条伸长量相同外,伸长的方向也应相同,所以在“相同”之后加“橡皮条与绳的结点拉到O点”.

  点评:步骤的不完整性是造成实验误差甚至是错误的主要原因.明确完整的实验步骤是解决此类问题的关键.


练习册系列答案
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(1)绕固定轴转动的物体也有动能,称为转动动能,其表达式为EK=
1
2
Iω2
,其中ω为物体转动的角速度,I称为转动惯量.某人利用下面的实验如图1来测量一个均匀圆盘绕其
中心轴转动的转动惯量.用一根光滑的轴穿过待测圆盘中心,将圆盘悬挂起来,在其边缘上用轻细线缠绕若干圈,线的一端固定在盘的边缘,另一端连接一个物块,让物块由静止开始下落.已知下落过程中物块做匀加速运动,当地的重力加速度为g.
①实验中,除了用米尺和秒表分别测量物块从静止下落的高度h和对应的时间t外,还需要测定的物理量是
AC
AC

A.物块的质量m   B.圆盘的质量M    C.圆盘的半径R     D.物块下落h高度时的速度v
②用h、t和你在①中所选择的物理量表达转动惯量的表达式为I=
mR2(gt2-2h)
2h
mR2(gt2-2h)
2h

③由于物块下落过程中存在摩擦,实际上上述实验所测得的转动惯量与真实值比较
A
A

A.偏大         B.偏小          C.摩擦力不影响测量
(2)某实验室提供的实验器材如下:
A.一节干电池E(电动势1.5V,内阻约0.5Ω)
B.一个电压表V(量程0~1V,内阻约1KΩ)
C.一个电流表mA(量程0~4mA,内阻在60Ω~90Ω之间)
D.一个定值电阻R0(电阻200Ω,允许通过的最大电流为0.5A)
E.一个滑动变阻器R(电阻0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)
F.一个单刀单掷开关S,导线若干
为了扩大其中电流表mA的量程,需要先测量出电流表的内阻.为此,某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路,并在实验中正确操作,测出了几组数据,作出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线,如图2.
①请你根据提供的器材和该同学的测量数据在如图3虚线框中画出该同学设计的实验电路图(需要标注个元件的符号)
②该同学测出的mA表的内阻为
85.7
85.7
Ω(结果保留三位有效数字)
(2006?青浦区模拟)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图1所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L,周期用 T 表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
错误
错误
 的(选填“正确”或“错误”).
(2)用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To=2π  
L/2
g
),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L(cm) 25 50 80 100 120 150
周期计算值To/(s) 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/(s) 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,复摆的等效摆长
大于
大于
 L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图2所示.请在坐标纸上作出 T-To图线,并根据图象中反映出的规律求出
L
/
L/2
=
1.16
1.16
 (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长.T=2π
L
g
).
(1)如图1所示,螺旋测微器的读数为
0.900
0.900
mm,游标卡尺的读数为
33.10
33.10
mm.

(2)学过单摆的周期公式以后,有的同学对钟摆产生了兴趣,他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图2所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
L
2

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于
L
2

为了研究以上猜想是否正确,他们进行了下面的实验探索:T0=2π
L
2
g

①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
错误
错误
的(选填“正确”或“错误”).
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,复摆的等效摆长
大于
大于
L
2
(选填“大于”、“小于”或“等于”).
③为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图3.请在坐标上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出
L
L/2
=
1.16
1.16
(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长,T=2π
L
g
).

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