题目内容

（1）在研究匀变速直线运动实验中，在打点计时器打下的纸带上，选取一段如图所示．若所用交流电的频率为50HZ，用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为：1.23cm、3.71cm、7.44cm和12.42cm，若该匀变速直线运动的加速度的大小为1.25m/s2，那么图中每两点中间还有______点没有画出；图中D点对应的速度大小为______m/s（答案保留3位有效数字）．若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（2）某同学用电压表、电阻箱、开关和若干导线来测一节干电池的电动势和内阻．实验原理图如图甲．
①根据原理图，完成图乙的实物连线．
②电阻箱某次指示如图丙，此时阻值R=______
③改变电阻箱的阻值，得到几组R、U值，作出图象如图丁，根据图象求得该电池的电动势E=______，内阻r=______ （保留三位有效数字）

【答案】分析：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D时小车的瞬时速度大小，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求解
（2）此题是用“伏欧法”即电压表和变阻箱测量电动势和内电阻的实验．
解答：解：（1）用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为：1.23cm、3.71cm、7.44cm和12.42cm，若该匀变速直线运动的加速度的大小为1.25m/s2，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a==1.25m/s2．
解得T=0.1s
所以图中每两点中间还有4没有画出．
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：vB==0.436m/s
若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，即计算的T偏小，所以计算出的加速度值偏大．
（2）①根据原理图，完成图乙的实物连线．

②电阻箱某次指示如图丙，此时阻值R=4Ω
③改变电阻箱的阻值，得到几组R、U值，作出图象如图丁，
由闭合电路欧姆定律得  U=．R，
可整理为  =?+．
由图象纵轴截距为0.7，即E=1.43V，
斜率k==0.5，可得r=0.71Ω．
由图象得E=1.43V，
故答案为：（1）4，0.436，偏大
（2）①如图
②4Ω
③1.43V，0.715Ω
点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式球．
练习册系列答案
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（1）在“研究匀变速直线运动”的实验中：小车拖着纸带的运动情况如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻的记数点的时间间隔是0.10s，标出的数据单位是cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是
1.28
1.28
m/s，小车运动的加速度
3.2
3.2
m/s2．
（2）如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
．
（1）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：
①还需要补充的实验器材是
天平、刻度尺
天平、刻度尺
．
②为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：
平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止
平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止
；
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量
远小于
远小于
滑块的质量．
③若挑选的一条点迹清晰的纸带如图2，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=
mg（S3-S1）
mg（S3-S1）
；该滑块动能改变量的表达式为△EK=
M
8T2
[(S4-S2)2-
S
2
2
]
M
8T2
[(S4-S2)2-
S
2
2
]
．（结果用题中已知物理量的字母表示）

（2）为了减小实验误差，以下操作中不必要的是
AC
AC

A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，供小车运动的平板应光滑．
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度．
C．用落体法验证机械能守恒定律时，必需选择纸带上的第一打点为起始点．
D．在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长．
（一）某学校物理兴趣小组，利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验，光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器，速度显示器能显示出小球通过光控门的速度．现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究．另配有器材：多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等．实验步骤如下：
①如图甲所示，将光控板竖直固定，连好电路；
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B，并测出两者距离h1；
③接通光控电源，使小球从A处由静止释放，读出小球通过B时的速度值vB1；
④其它条件不变，调节光控门B的位置，测出h2、h3…，读出对应的vB2、vB3…．
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组探究，得出结论．

在数据分析过程中，小组同学先得出了vB-h图象，继而又得出vB2-h图象，如图丙、丁所示：
请根据图象回答下列问题：
（1）小明同学在得出vB-h图象后，为什么还要作出vB2-h图象？
先作出的vB-h图象，不是一条直线，根据形状无法判断vB与h关系，进而考虑vB2-h图象，从而找出vB2-h之间的线性关系．
先作出的vB-h图象，不是一条直线，根据形状无法判断vB与h关系，进而考虑vB2-h图象，从而找出vB2-h之间的线性关系．

（2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，你能否得出重力加速度g，如果能，请简述方法．
能，根据需要验证的方程mgh=
1
2
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g，所以g=
1
2
k
能，根据需要验证的方程mgh=
1
2
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g，所以g=
1
2
k
．
（二）．在“研究匀变速直线运动”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点时的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了算出加速度，合理的方法是
C
C

A．根据任意两个计数点的速度，用公式a=
△v
△t
算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角α，由公式a=tan α算出加速度
C．根据实验数据画出v-t图，由图线上间隔较远的两点所对应的速度，用公式a=
△v
△t
算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．
实验题
（1）电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔
0.02
0.02
s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值
偏大
偏大
（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图1所示，一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片，不计空气阻力，则小球在D、B两点的速度之比vD：vB=
3：1
3：1
，B到 A的距离和D到B的距离之比xBA：xDB=
1：8
1：8
．
（3）如图2所示，某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻两点距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，如图2所示．

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=
s3+s4
2T
s3+s4
2T
，加速度的大小a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2
．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L0；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L1；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L2；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L6．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=
5.44
5.44
N/m；（结果保留3位数字）
下面是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是（　　）
A、在“研究平抛运动”实验中，需要用重锤线确定竖直方向B、在“研究匀变速直线运动”实验中，需要平衡摩擦力C、在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要用天平测物体的质量D、在“验证力合成的平行四边形定则”实验中，一定要用两根弹簧秤E、在“探究动能定理”的实验中不需要直接求出合外力做的功F、在用欧姆表“×10”挡测量电阻时发现指针偏转角太小，应该换“×1”挡进行测量

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