题目内容

把打点计时器与频率为50Hz的低压交流电源接通后，做测量重力加速度实验，得到的记录纸带如图所示．O是打点计时器打下的第一点迹，OA间点迹模糊，A、B、C、D是相邻的几个清楚的点迹，由这些点可求出重力速度g=
 
m/s2（保留3个有效数字），产生误差的主要原因是
 
．
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分析：根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，结合△x=gT2求出重力加速度．
解答：解：打点周期T=
1
50
=0.02s．
由图可知，xAB=3.99cm，xBC=4.37cm，xCD=4.75cm，
根据xCD-xAB=2gT2，
解得g=
xCD-xAB
2T2
=
(4.75-3.99)×10-2
2×0.022
=9.50m/s2．＜9.8m/s2
产生误差的原因是纸带与打点计时器之间存在摩擦．
故答案为：9.50，纸带与打点计时器之间存在摩擦．
点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论，在连续相等时间内的位移之差是一恒量，计算时注意有效数字的保留．
练习册系列答案
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（1）图1甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图1乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO'转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，绳子拉力的大小为
750N
750N
；转盘角速度的大小为
3
2
rad/s
3
2
rad/s
．          
（2）某实验小组装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．
①实验中木板略微倾斜，这样做
CD
CD
；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带（如图所2示）求得小车获得的速度为
2
2
 m/s．
③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是
AB
AB
．
A．W∝
v
        B．W∝
1
v
         C．W∝v2         D．W∝v3
④如果W∝v2的猜想是正确的，则画出的W-v2图象应是：
过原点的一条直线
过原点的一条直线

⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
橡皮筋的规格不完全相同
橡皮筋的规格不完全相同
．（只要回答出一种原因即可）
（3）如图4，①下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是
AC
AC
．
（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
②一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为
32.4
32.4
Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应
小于
小于
填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻．
（4）读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图5所示的
1
U
-
1
R
图线．由此可求得电源电动势E和电源内阻r，其中E=
2.86
2.86
V，r=
5.71
5.71
Ω．（保留两位小数）．
（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器电源频率为50Hz，当地重力加速度为9.80m/s2，测得所用重锤的质量为1.00kg，实验中获得一条点迹清晰的纸带如图1，把第一个点记为O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道，A、B、C、D各点到O点的距离分别为hOA=62.99cm、hOB=70.18cm、hOC=77.76cm、hOD=85.73cm，根据上述数据，可知计时器记录C点时，重物的速度vC=
3.89
3.89
m/s，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于
7.62
7.62
J，动能的增量等于
7.57
7.57
J．（取3位有效数字）

（2）电流表A1的量程为0～200μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：
电流表A2：与A1规格相同
滑动变阻器R1：阻值0～20Ω
电阻箱R2：阻值0～9999Ω
保护电阻R3：阻值约为3kΩ
电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图2所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成．
②电路完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤．
a．先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到
最大
最大
（填“最大”或“最小”）
b．闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I．
c．断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表A2的示数
再次为I
再次为I
，读出此时电阻箱的示数R2，则电流表A1内电阻 r=
R2
R2
．
（2013?通州区二模）（1）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．
①实验中木板略微倾斜，这样做
CD
CD
；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为
2
2
 m/s．

③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是
AB
AB
．
A．W∝
v
      B．W∝
1
v
     C．W∝v2       D．W∝v3
（2）为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：12V，电阻不计；
电流表：0～0.6A，0～3A，内阻可忽略；
电压表：0～3V，0～15V，内阻很大；
滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A
开关一个，导线若干
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V．
①按画出的电路图，在下面图中的实物图上连接
②某位同学测得小灯泡的伏安特征曲线如图所示，某次测量时，小灯泡电流强度大小为0.40A，则此时加在它两端的电压为为
6.0
6.0
V，此时小灯泡的实际功率为
2.4
2.4
W．
（1）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律．
①某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时
 
．图中a0表示的是
 
时小车的加速度．
②某同学得到如图（c）所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=sDG-sAD=
 
cm．由此可算出小车的加速度a=
 
m/s2（保留两位有效数字）．
（2）如图（d）所示的实验电路．
①为了粗测“2.5V  0.6W”小电珠的电阻，必须将开关
 
断开．把多用电表选择开关旋转到“×
 
Ω”挡；进行欧姆调零后，将红、黑表笔分别与小电珠两极相接触，测得小电珠的阻值如图（e）所示，其读数为
 
Ω．
②将选择开关置于直流电压档，闭合S1、S2，此时测得的是
 
两端电压．
③为了测量小电珠的电流，应将选择开关置于直流电流档，闭合开关
 
，断开开关
 
，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱．
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