物理20分鐘專題突破(16)
力學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)
1.圖所示,兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B,分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,已知m1>m2,現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進(jìn)行測量,則需要測量的物理量有_________。
①物塊的質(zhì)量m1、m2;
②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③物塊B下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
④繩子的長度。
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
①繩的質(zhì)量要輕;
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長越好;
③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃;
④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。
以上建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是_________。
(3)寫出一條上面沒有提到的對提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:______________________________________________________________________________。
2.某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲的直徑,測微器的示數(shù)如圖所示,該銅絲的直徑為__________mm.
3.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個(gè)
①下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它們的代表符號分別是 和 .
測量記錄表:
代表符號
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度數(shù)值/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.3
12.1
②實(shí)驗(yàn)中,L3和L2兩個(gè)值還沒有測定,請你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測量值填入記錄表中。
③為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計(jì)算出了三個(gè)差值:
。
請你給出第四個(gè)差值:dA= = cm。
④根據(jù)以上差值,可以求出每增加
表示的式子為:= ,
代入數(shù)據(jù)解得= cm。
⑤計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=
N/m。(g取9.
4. 用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑,其示數(shù)如圖所示,該金屬導(dǎo)線的直徑為 mm。
5.某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣,發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方,他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長L,通過改變擺線的長度,測得6組L和對應(yīng)的周期T,畫出L一T2圖線,然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn),坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法,則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g= 。請你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比,將 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
6.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過,如圖1 所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷,顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間。
擋光片的寬度用螺旋測微器測得,結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得,結(jié)果如圖4所示。由圖可知,
(l)擋光片的寬度為_____________mm。
(2)圓盤的直徑為_______________cm。
(3)若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0 ms,則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_______弧度/秒(保留3位有效數(shù)字)。
7.某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示. 讀得直徑d= mm.
8.某實(shí)驗(yàn)小組擬用如圖1所示裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、帶滑輪的木板,以及由漏斗和細(xì)線組成的單擺等.實(shí)驗(yàn)中,滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng),漏斗漏出的有色液體在紙帶帶下留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置.
①在圖2中,從 紙帶可看出滑塊的加速度和速度方向一致.
②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有: 、 (寫出2個(gè)即可).
9.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。
(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a= (保留三位有效數(shù)字)。
(2)回答下列兩個(gè)問題:
①為測量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有 。(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是 。
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)= (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測量的動(dòng)摩擦因數(shù) (填“偏大”或“偏小” )。寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):
。
物理20分鐘專題突破(17)
力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)
1.在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)某同學(xué)的操作步驟為:
a.取一根細(xì)線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上
b.用米尺量得細(xì)線長度l
c.在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d.用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t,得到周期T=t/n
e.用公式計(jì)算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比___(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
(2)已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為,式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期,a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式,需要測量 的物理量有____________;若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線,則圖像中的橫軸表示______。
2.某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑,測微器的示數(shù)如圖所示,該金屬絲直徑的測量值為 mm.
3.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”,圖中小車中可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面,打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50 Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近, , ,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn), ;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作。
(2)圖是鉤碼質(zhì)量為
(3)在上車的運(yùn)動(dòng)過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng), 做正功,
做負(fù)功.
(4)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線(其中Δv2=v2-v20),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是 .要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,還需要測量的物理量是摩擦力是 .
表1紙帶的測量結(jié)果
測量點(diǎn)
S/cm
r/(m?s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
4. 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由落體機(jī)械能守恒時(shí),下列器材中不必要的是
A.重物 B.紙帶 C.天平 D.低壓電源
5.在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,有人提出以下幾點(diǎn)建議:
A.適當(dāng)加長擺線
B.質(zhì)量相同,體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較大的
C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大
D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí),用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期,其中對提高測量結(jié)果精確度有利的是 。
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