题目内容
(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连,另一端固定在小车上,用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面的打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点,每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出,打点计时器使用的是50Hz交流电源。![]()
①由图乙,AB两点间的距离为S1=3.27cm,AC两点间的距离为S2=8.00cm,小车此次运动经B点时的速度vB= m/s,小车的加速度a = m/s2;(保留三位有效数字) ![]()
②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
来测量出 。
(2)某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图.请回答下列问题:
①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整.
②考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.
③图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零.原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良.![]()
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④据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是___________,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值.
(1)①0.400;1.46;②天平, 小车总质量(或小车质量)。
(2)①
;
②小于;③f;④16Ω、小于。
解析试题分析:(1)①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔,因此其时间为:
;
在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:![]()
根据逐差法
得:![]()
②要验证牛顿第二定律,需要研究外力F,加速度a,质量m三者之间的关系,所以还需要天平测量出小车的总质量
(2)①由原理图可知,滑动变阻器采用了分压接法,即先将下面两个固定的接线柱接在电源两端;再将用电器的一端接在上面任意一个接线柱上,另一端接到下面任意一个接线柱上;同时电流表采用外接法,注意电表的正极流入;实物图如图;![]()
②电流表外接时,通过元件的电流值的测量值大于真实值;根据
可知,该元件的电阻的测量值小于真实值;
③由题意可知,电流与电源应相连,不能调节到零说明滑动变阻器起不到分压作用,故应是f点接触不良造成的;
④由图丙可知:
时,
,故电阻:
;该点的切线与U轴的交点一定大于0,故切线的斜率k:
,
.
考点:考查了验证牛顿第二定律实验和描绘小电珠的伏安特性曲线实验
(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如右图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:![]()
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| A.按右图中所示安装好实验装置; |
| B.调节长木板的倾角,接通电源后,轻推小车,使小车能沿长木板向下做匀速运动,断开电源; |
| C.取下轻细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m; |
| D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,断开电源,由纸带求得小车的加速度a; |
回答下列问题:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。
(10分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:![]()
| A.按图中所示安装好实验装置; |
| B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动; |
| C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m; |
| D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a; |
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示,可求得小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位小数)
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度 a/(m·s-2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
________________________________________________________________________,
从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________,其大小为 ________ .
(6分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.![]()
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm.![]()
(2)下列不必要的一项实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
| A.应使A位置与光电门间的距离适当大些 |
| B.应将气垫导轨调节水平 |
| C.应使细线与气垫导轨平行 |
| D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 |
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出 图象。