(1)①某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是______.

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電.下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D、和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置.

表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn)S(cm)v(m/s)
O0.000.35
A 1.510.40
B 3.200.45
C
E 9.410.60
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)量為0.22kg.此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為0.023J,小車的動(dòng)能變化為_(kāi)_____J,這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說(shuō)明“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”.
(2)某同學(xué)要測(cè)量一段未知材料電阻絲的電阻率,已知電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻約為20Ω,可提供的器材有:
A.電流表G,內(nèi)阻RE=120Ω,滿偏電流IE=3mA
B.電流表A,內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0~250mA
C.螺旋測(cè)微器
D.電阻箱(0-9999Ω,0.5A)
E.滑動(dòng)變阻器RE(5Ω,1A)
F.干電池組(3V,0.05Ω)
G.一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作:
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑.如圖1所示為螺旋測(cè)微器的示數(shù)部分,則該次測(cè)量測(cè)得電阻絲的直徑d=______.
②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用.這塊“電壓表”最大能測(cè)量3V的電壓,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R=______Ω.
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖.圖2中虛線框里只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分,請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫(huà)完整.
④實(shí)驗(yàn)電路連接.請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線(圖3).
⑤測(cè)量并計(jì)算電阻率.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置,電流表G的示數(shù)為l1,電流表A的示數(shù)為l2.請(qǐng)用測(cè)得的物理量和已知量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=______.

【答案】分析:(1)①本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力,具體實(shí)驗(yàn)時(shí)注意兩點(diǎn),一是鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,二是要平衡摩擦力;
②注意讀數(shù)時(shí)要進(jìn)行估讀,由于小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出各點(diǎn)速度大;
③根據(jù)可以求出小車動(dòng)能的變化情況.
(2)①螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀.
②電流表改裝為大量程的電壓表,需串聯(lián)電阻起分壓作用,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值.
③將電流表外接誤差較小,因?yàn)楦难b后的電壓表測(cè)量的是電阻絲的準(zhǔn)確電壓,用電流表的電流減去電流表G的電流為通過(guò)電阻絲的準(zhǔn)確電流.根據(jù)測(cè)量的誤差確定滑動(dòng)變阻器的分壓還是限流接法.
④根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖.
⑤通過(guò)歐姆定律、電阻定律求出電阻率的表達(dá)式.
解答:解:(1)①本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力,對(duì)小車受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力,要使拉力近似等于合力,可將長(zhǎng)木板一段墊高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因?yàn)橹虚g還有滑輪與軸之間的摩擦阻力,故拉力近似等于合力.故答案為:平衡摩擦力.
②根據(jù)刻度尺的讀數(shù)可知,SC=5.06cm;
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出C點(diǎn)是速度為:m/s
③同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A點(diǎn)到E點(diǎn)小車的動(dòng)能變化為:J
(2):①螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為:0+0.01×26.6mm=0.266mm.
②根據(jù)歐姆定律得,Ω.
③電流表采取外接法測(cè)量誤差較小,因?yàn)楦难b后的電壓表測(cè)量的是電阻絲的準(zhǔn)確電壓,用電流表的電流減去電流表G的電流為通過(guò)電阻絲的準(zhǔn)確電流.若限流,電壓表變化范圍約在2.4V-3V之間,誤差較大.所以采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法誤差較。娐穲D如下圖.
④實(shí)物連線圖如下圖.
⑤根據(jù)歐姆定律得,,根據(jù)電阻定律得,,聯(lián)立兩式得,
故答案為:(1)①平衡摩擦力;②5.06(5.05~5.07都對(duì)),0.49;③0.022
(2)①0.266mm(0.265~0.267都對(duì));②880Ω;③電路連接如圖.④實(shí)物圖如下;

點(diǎn)評(píng):通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體的動(dòng)能定理,可以將該實(shí)驗(yàn)與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行類比學(xué)習(xí),擴(kuò)展思維,培養(yǎng)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)用下圖中(甲)的裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他在彈簧下端掛上鉤碼,并逐個(gè)增加鉤碼,同時(shí)用毫米刻度尺分別測(cè)出加掛不同鉤碼時(shí)彈簧的長(zhǎng)度1,他測(cè)出的彈簧的彈力F(F的大小等于所掛鉤碼受到的重力)與彈簧的長(zhǎng)度1的各組數(shù)據(jù),并逐點(diǎn)標(biāo)注在(乙)圖中的坐標(biāo)紙上,由此可以得到該彈簧的原長(zhǎng)L0=
150
150
mm,該彈簧的勁度系數(shù)為
100
100
N/m.

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(2010?肇慶一模)(1)某同學(xué)用下圖(甲)所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處.重復(fù)10次.
①下列物理量,哪些是本次實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的
B、E
B、E
.(選填字母代號(hào))
A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b的半徑r
D.小球a、b 離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間t
E.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離
.
OA
.
OB
、
.
OC

F.a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
②小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足的關(guān)系是ma
大于
大于
mb
③a、b兩小球碰撞后的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的
A
A
點(diǎn)和
C
C
點(diǎn);
④為測(cè)定未放被碰小球時(shí),a球落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊,(乙)圖給出了a球落點(diǎn)附近的情況,由圖可知a球落點(diǎn)與O點(diǎn)間的平均距離是
45.90
45.90
cm;
⑤按照本實(shí)驗(yàn)方法,動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證式是
maOB=mbOC+maOA
maOB=mbOC+maOA

(2)某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆計(jì),并用它精確測(cè)量一只阻值約為幾千歐的電阻.
A.滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為20Ω的電流計(jì)A1
B.滿偏電流為0.6A、內(nèi)阻為5Ω的電流計(jì)A2
C.電動(dòng)勢(shì)為15V、內(nèi)阻為5Ω的直流電源E1
D.電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為3Ω的直流電源E2
E.最大阻值為5千歐的滑動(dòng)變阻器RP1
F.最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器RP2
①以上器材應(yīng)選用
ADE
ADE
(選填字母代號(hào)),請(qǐng)?jiān)谟疫叺奶摼框中畫(huà)出歐姆計(jì)的內(nèi)部電路原理圖(請(qǐng)將紅、黑表筆接入相應(yīng)電路中);
②此歐姆計(jì)正確調(diào)零后,滑動(dòng)變阻器被接入部分的有效電阻是
2977
2977
Ω;
③若用此歐姆計(jì)測(cè)量電阻,發(fā)現(xiàn)指針指在滿偏刻度的三分之一處,則此電阻的阻值是
6000
6000
Ω;
④如果電池長(zhǎng)期未用,導(dǎo)致內(nèi)阻增大,電源電動(dòng)勢(shì)認(rèn)為保持不變,且仍然能正常調(diào)零,此歐姆計(jì)測(cè)量的結(jié)果
準(zhǔn)確
準(zhǔn)確
(選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)

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(2010?豐臺(tái)區(qū)一模)(1)①某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力


②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電.下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D、和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置.

表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn) S(cm) v(m/s)
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
E 9.41 0.60
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)量為0.22kg.此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為0.023J,小車的動(dòng)能變化為
0.022
0.022
J,這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說(shuō)明“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”.
(2)某同學(xué)要測(cè)量一段未知材料電阻絲的電阻率,已知電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻約為20Ω,可提供的器材有:
A.電流表G,內(nèi)阻RE=120Ω,滿偏電流IE=3mA
B.電流表A,內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0~250mA
C.螺旋測(cè)微器
D.電阻箱(0-9999Ω,0.5A)
E.滑動(dòng)變阻器RE(5Ω,1A)
F.干電池組(3V,0.05Ω)
G.一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作:
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑.如圖1所示為螺旋測(cè)微器的示數(shù)部分,則該次測(cè)量測(cè)得電阻絲的直徑d=
0.266mm
0.266mm

②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用.這塊“電壓表”最大能測(cè)量3V的電壓,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=
880
880
Ω.
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖.圖2中虛線框里只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分,請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫(huà)完整.
④實(shí)驗(yàn)電路連接.請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線(圖3).
⑤測(cè)量并計(jì)算電阻率.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置,電流表G的示數(shù)為l1,電流表A的示數(shù)為l2.請(qǐng)用測(cè)得的物理量和已知量寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)

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(Ⅰ)學(xué)校科技活動(dòng)小組的同學(xué)們準(zhǔn)備自己動(dòng)手粗略測(cè)定鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),已有的器材:長(zhǎng)木板、小鐵塊、米尺和刻度尺.他們同時(shí)從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)一個(gè)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
a.用米尺測(cè)量長(zhǎng)木板總長(zhǎng)度l,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上.然后將長(zhǎng)木板靠在豎直墻壁固定(如圖1),并測(cè)量長(zhǎng)木板頂端B相對(duì)于水平地面的高度h和長(zhǎng)木板底端A與墻角C之間的距離s;
b.將小鐵塊連上紙帶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后釋放,得到的紙帶如下圖,A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)的5個(gè)點(diǎn).
現(xiàn)用刻度尺直接測(cè)出AC、CE的距離分別為:x1、x2;已知交流電的頻率為f,重力加速度為g.由此可求得鐵塊的加速度a=
 
;根據(jù)牛頓第二定律,可求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
 
(用f、g和測(cè)得物理量的字母表示).
(Ⅱ)某同學(xué)用下圖的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn),操作步驟如下:
(1)先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎立于靠近槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,撞到木板在記錄紙上留下壓痕O.
(2)將木板向右平移適當(dāng)距離,再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放,撞到木板在記錄紙上留下壓痕B.
(3)把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的右邊緣,讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,與b球相碰后,兩球撞在木板上,并在記錄紙上留下壓痕A和C.
①本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是
 
.(填序號(hào)字母,要求驗(yàn)證方法簡(jiǎn)潔可行)
A.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
B.小球a、b的半徑r
C.斜槽軌道末端到木板的水平距離 x
D.球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h
E.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C的距離y1、y2、y3
②放上被碰小球,兩球相碰后,小球a在圖中的壓痕點(diǎn)為
 

③若兩球碰撞動(dòng)量守恒,則應(yīng)滿足的表達(dá)式為
 
(用①中測(cè)量的量表示)
④若兩球發(fā)生的是彈性碰撞,則還應(yīng)滿足的表達(dá)式為:
 
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣,?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓球仍從位置G由靜止開(kāi)始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次,并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的豎直平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。

(1)(2分)為了使兩球碰撞為一維碰撞,所選兩球的直徑關(guān)系為:A球的直徑             B球的直徑(“大于”、“等于”或“小于”);為減小實(shí)驗(yàn)誤差,在兩球碰撞后使A球不反彈,所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA               mB(選填“小于”、“大于”或“等于”);

(2)(2分)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答:        (填選項(xiàng)號(hào))。

A、水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B、A球與B球碰撞后,測(cè)量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C、A球和B球在空間飛行的時(shí)間

D、測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

 


(3)(4分)已知mAmB E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置,請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的記錄紙判斷,A球沒(méi)有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是              點(diǎn)(在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填),A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是              點(diǎn)(在E、FJ三個(gè)落點(diǎn)中選填)。該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動(dòng)量守恒,請(qǐng)你用上圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是               。

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