热门试卷

9.物理小组在一次验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图甲所示，气垫导轨放置在水平桌面上，一端装有光滑的定滑轮；导轨上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为f。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，先接通电源，再松手后滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。

(1)本实验存在一个重大的失误，该失误是：

(2)为了验证机械能守恒定律，下列物理量中还应测量的是 。

某课外活动小组利用小球的竖直上抛运动验证机械能守恒定律。

如下图所示，是用光电门、数字计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳（水平）与钩码相连，数字计时器安装在B处。测得滑块（含遮光条）质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d、当地的重力加速度为g、滑块从A释放到B时,钩码下降的距离为h 。将滑块在图示A位置释放后，数字计时器记录下遮光条通过光电门的时间为△t,实验小组将本实验的研究对象定为钩码和滑块整体，则：

下面几个实验都用到了电磁打点计时器或电火花计时器

①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验

②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验

③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验

④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验

如图，用光电门等器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H(H>>d)，光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时接通电源，质量为m2的重物从高处由静止释放，质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，量出计数点E、F、G到4点距离分别为d1、d2、d3，每相邻两计数点的计时间隔为T，当地重力加速度为g。（以下所求物理量均用已知符号表达）

如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

（1）半径为R的水平圆盘绕过圆心o的竖直轴转动，A为圆盘边缘上一点，在o的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距o的高度h=            圆盘转动的角速度大小为

（2）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

① 若要完成该实验，必须的实验器材还有哪些

② 实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个                  填字母代号

A 避免小车在运动过程中发生抖动

B 可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力。

③ 平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数太少，难以选到合适的点计算小车的速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一各解决方法：

④ 他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的                     （填字母代号）。

A，在接通电源的同时释放了小车

B，小车释放时离打点计时器太近

C，阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D，钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

（3）现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：

多用的电表（仅可使用欧姆挡）；

一个电池组E（电动势6V）；

一个滑动变阻器R（0~20，额定电流1A）；

两个相同的电流表G（内阻Rg=1000,满偏电流Ig=100A）；

两个标准电阻（R1=29000，R2=0.1）

一个电键S、导线若干。

① 为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡，粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________（填字母代号）

A，这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆

B，这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆

C，如需进一步测量可换““×1”挡，调零后测量

D. 如需进一步测量可换““×1k”挡，调零后测量

② 根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的     。（填选项前字母）

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。

（6分）为了“验证动能定理”，某实验小组设计出了甲、乙两种方案，如图所示．

（1）利用甲图的实验方案进行实验时，满足　砂及桶的质量远远小于小车质量　条件时可以用砂及桶的总重力代替细线的拉力．

（2）利用乙图的实验方案，不但能够完成本实验，还可以测出小车在水平木板上运动过程中系统受到的摩擦力大小，请你简要写出测量摩擦力的方法　调整小桶内沙子质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小　．

（1）某同学在做“探究动能定理”实验时，其主要操作步骤是：

a.按图甲安装好实验装置，其中小车的质量M=0.50 kg，钩码的总质量m=0.10kg；

b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz)，然后释放小车，打出一条纸带。

①他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条，如图乙所示。把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm，d2=2.4cm，d3=4.1cm，d4=5.6cm，d5=7.2cm，d6=8.8cm，他把钩码重力作为小车所受合力，计算出从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功W=________J，把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量，计算出Ek=________J。（当地重力加速度g=9.80 m/s2，结果均保留三位有效数字）

②根据以上计算可见，合力对物体做的功与物体动能的变化量相差比较大。通过反思，该同学认为产生误差的主要原因如下，其中正确的是________。

A. 钩码质量没有远小于小车质量，产生系统误差

B. 钩码质量小了，应该大于小车质量

C. 没有平衡摩擦力

D. 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量

（2）为了测量一电阻的阻值Rx，现有以下器材：蓄电池E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱Rp，开关S1、S2，导线若干。某活动小组设计了如图甲所示的电路。实验的主要步骤：

A. 闭合S1，断开S2，调节R和Rp，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为I1、U1；

B. 闭合S2，保持Rp阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为I1、U2。

①按电路图在实物图乙上连线；

②写出被测电阻的表达式Rx=________（用两电表的读数表示）；

③由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻足的测量值________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。