题目内容

【题目】小鸣同学组装了一套实验装置如图甲所示,拉力传感器竖直固定,一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上,下端系着小钢球,钢球底部固定有遮光片,拉力传感器正下方安装有光电门,钢球经过最低点时遮光片恰能通过光电门。已知当地的重力加速度大小为g。小鸣进行了下列实验步骤:

(1)用游标卡尺测遮光片宽度d,如图乙所示,读数___________mm;

(2)拉起钢球使细线与竖直方向成不同的角度,钢球由静止释放后均在竖直平面内运动,记录遮光片每次通过光电门的遮光时间和对应的拉力传感器示数F;根据记录数据描绘出如图丙所示的图象,a是已知量。通过图丙中的信息可以求哪个物理量?___________;该物理量的表达式为___________(用题目中所给符号表示)。

【答案】5.20 小钢球和遮光片的总质量

【解析】

(1)[1]由题图可得

(2)[2][3]根据题意可知,在小钢球摆到最低点,由牛顿第二定律得

其中

化简可得

结合图象,可得

通过图丙中的信息可以求出小钢球和遮光片的总质量,即

练习册系列答案
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【题目】测量电阻丝的电阻率,电阻丝的电阻约为20Ω.先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.除电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω)、电阻箱R(0~999.9)、开关、导线若干,可供选择的器材还有:

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω).

①实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.断开开关,改变________________的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次的R和L数据.

F.断开开关.

②如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d =_______mm;

③电流表应选择________(选填“A1”或“A2”);

④用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R0和L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式 =_________(用给定的字母表示).

⑤电流表存在一定内阻,这对该实验的测量结果_____影响(选填“有”、“无”)

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