- 附录:游标卡尺和螺旋测微器
- 共241题
一游标卡尺的主尺最小分度1mm,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量一工件的直径,如图所示,该工作的直径为___________mm。
正确答案
105.3
图a螺旋测微器的读数为 mm;图b游标卡尺的读数为 cm.
正确答案
3.699~3.701;0.62
某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如图所示,则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图所示,则该工件的长度L=______cm。
正确答案
3.205(3.203~3.206都正确),2.030
读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数,游标卡尺读数为___________mm,螺旋测微器读数为___________mm。
正确答案
50.15,5.693
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图)d=______________m(已知>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2 s、t2=1.25×10-2 s;
(2)用米尺测量两光电门的间距为l,则小车的加速度表达式a= ______________(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是______________;曲线上部弯曲的原因是______________。
正确答案
(1)5.15×10-3
(2)
(3)平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时:
(1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块,用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长,如图乙所示,则正方体木块的边长为____________cm;
(2)接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高,通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。设小车的质量为M,正方体木块的边长为a,并用刻度尺量出图中AB的距离为l(a<<l且已知θ很小时tanθ≈sinθ),则小车向下滑动时受到的摩擦力为____________;
(3)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑,不断改变重物的质量m,测出对应的加速度a,则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是____________。
正确答案
(1)3.150
(2)
(3)C
气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放,由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示,读得d=______________m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=______________;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是______________。
正确答案
(1)1.62×10-2
(2)
(3)W与v2成正比(或W∝v2)
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=________mm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2 s,则滑块经过光电门时的瞬时速度__________m/s(此空保留三位有效数字)。在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、__________________ 和____________________(文字说明并用相应的字母表示)。
(2)本实验通过比较__________和__________在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。
正确答案
(1)5.2,0.433,滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s,滑块的质量M
(2)mgs,
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m',托盘和盘中砝码的总质量为m,轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2。
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
请根据表中数据在图丙中作出a-m图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m'都相等
B. 每次实验都保证M+m'远大于m
C. 每次实验都保证M+m'远小于m
D. 每次实验的m'+m都相等
(3)根据a-m图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
正确答案
(1)2.20或2.25;
(2)图如下;D
(3)0.16
气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放,由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示,读得d=______________m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=______________;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是______________。
正确答案
(1)1.62×10-2
(2)
(3)W与v2成正比(或W∝v2)
光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
利用如图乙所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能,图中木板固定在水平面上,木板的左端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与木板相比可忽略),弹簧右端与滑块接触,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定,滑块获得一定的初速度后,水平向右运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2 s和5.0×10-2 s,用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图丙所示。
(1)读出滑块的宽度d=____________cm;
(2)滑块通过光电门1的速度v1= ____________m/s,滑动通过光电门2的速度v2= ____________m/s;
(3)若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L,已知当地的重力加速为g,则滑块与木板动摩擦因数表达式为________________(用以下量v1、v2、g、L表示);
(4)若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为S,为测量被压缩弹簧的弹性势能,还需测量的物理量是________________________(说明其含义,并指明代表物理量的字母),被压缩弹簧的弹性势能可表示为_______________(各量均用字母表示)。
正确答案
(1)5.50
(2)2.75,1.10
(3)
(4)滑块的质量m,
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=____________mm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2 s,则滑块经过光电门时的瞬时速度____________m/s。(此空保留三位有效数字)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、____________和____________(文字说明并用相应的字母表示)。
(2)本实验通过比较____________和____________在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。
正确答案
(1)5.2,0433,滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离S,滑块的质量M
(2)mgs,
验证平抛运动过程中的机械能守恒。平抛运动的闪光照片可以用来验证机械能守恒,图甲是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景小方格的实物边长可以用游标卡尺测量,图乙是卡尺的读数部分的示意图,由图乙可知小方格的边长是L=___________mm。如果相机的闪光频率为f,小球的质量为m,当地重力加速度g已知,那么小球在a→b→c→d的整个过程中减少的重力势能为___________,增加的动能为___________(这两空用字母L、f、m、g表示),这样代入数据就可以验证平抛运动过程中的机械能守恒。
正确答案
50.15,6mgL,6mf2L2
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其实验的部分原理是利用平抛运动的知识。那么:
(1)实验中必须要求的条件是___________。
A.弧形斜槽必须尽可能的光滑
B.弧形斜槽末端的切线必须水平
C.必须测量出小球的质量m
D.小球每次必须从同一高度处滚下
(2)实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H,将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放,钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s。则当s2与H、h的理论关系满足s2=_____________时,小球的机械能守恒。
(3)实验中,该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系,该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外,还有一个原因可能是小球的大小,因此又用游标卡尺测了小球的直径,其结果如图所示。关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析,你认为正确吗?______________。(不需说明理由),小球的直径为_____________mm。
正确答案
(1)AB
(2)4Hh
(3)正确,20.15(20.10或20.20)
在“用单摆测定重力加速度” 的实验中:
(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为
[ ]
A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台
D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最________(填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期。
(3)用十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图所示,则小球的直径为_____mm。
(4)增大单摆简谐振动周期的方法是
[ ]
A.加大摆长
B.加大摆角
C.加大摆球质量
D.减小摆球质量
(5)若用L表示摆长,单摆完成20次全振动所用时间为t,那么重力加速度的表达式为g=____________。
正确答案
(1)B;
(2) 低;
(3) 20.2;
(4) A;
(5)
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