【题目】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度的实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样就可测出多个小球下落的总时间。
(1)在实验中,下列做法正确的有_______。
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s,则重力加速度g=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差。为此,他分别取下落高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2,用此法_________(填“能”或“不能”)消除Δt的影响。重力加速度的表达式g=________________。
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【题目】一物体在竖直方向的升降机中,由静止开始竖直向上作直线运动,运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为曲线,h1~h2过程中的图线为直线。下列说法正确的是
A. 0~h1过程中,升降机对小球的支持力一定做正功
B. 0~h1过程中,小球的动能一定在增加
C. h1~h2过程中,小球的动能可能不变
D. h1~h2过程中,小球重力势能可能不变
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【题目】如图所示,半径为R的半球形容器绕过球心的竖直轴以角速度ω匀速旋转,其内壁有两个小物块A和B与内壁相对静止,两物块的质量均为m,两物块和球心O点的连线相互垂直,且A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角θ=30°,已知此时A物块与容器内壁间的静止摩擦力为零,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是
A. B物块与容器内壁间静摩擦力的方向沿切线向上
B. B物块与容器内壁间静摩擦力的方向沿切线向下
C. B物块与容器内壁间静摩擦力的大小为
D. B物块与容器内壁间静摩擦力的大小为
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【题目】某实验小组在探究加速度与物体所受外力F及物体质量M之间的关系时。采用了如图1所示的实验装置,小车及车中砝码质量用M表示,砝码盘及盘中砝码质量用m表示。
(1)实验中需要进行M和m的选取,以下最合理的一组是______.
A. M=200g,m=10g、20g、30g、40g、50g
B. M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g
C. M=500g,m=10g、20g、30g、40g、50g
D. M=500g,m=30g、60g、90g、120g、150g
(2)实验中得到一条纸带(图2),0、1、2、3、4、5、6、7、8、为9个相邻的计数点,相邻两个计数点之间有4个点未画出,量出相邻计数点之间的距离在图中(单位为cm)已知打点计时器所接交流电源的频率是50Hz,则小车的加速度大小 =______m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)某同学在平衡摩擦力操作欠妥,平衡摩擦过度(即板的倾角过大),他作出的aF图象是图中的______(选填(选填“甲”或“乙”或“丙”)
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【题目】两个固定的等量异种点电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,若取无穷远处电势,则下列说法正确的是( )
A. a点电势比b点电势高
B. a、b、c三点与无穷远处电势相等
C. a、b两点场强方向相同,a点场强比b点大
D. a、c两点场强方向相同,a点场强比c点大
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【题目】用一水平外力将木块压在竖直墙上,使木块保持静止不动,如图所示,当水平外力增大时,则木块( )
A. 对墙的压力增大,受静摩擦力不变
B. 对墙的压力增大,受静摩擦力增大
C. 对墙的压力不变,受最大静摩擦力增大
D. 对墙的压力增大,受最大静摩擦力不变
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【题目】如图为“验证动能定理”的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:
①安装实验装置;
②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;
③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.
(1)以下关于该实验的说法中正确的是________.
A.调整滑轮高度使细绳与木板平行
B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜
C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理
D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带
(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________.
(3)写出两条引起实验误差的原因________________________;________________________.
【答案】 AB 长度测量的误差 用mg代替绳子的拉力
【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。
(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:
,解之有
,可见只有当
时才有
,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.
(2)由题图知、
,故动能变化量为
,合力所做功
,故需验证的式子为
(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).
【题型】实验题
【结束】
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【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:
A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)
B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)
C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)
F.开关S一个,导线若干
(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”).
(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”).
(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”).
(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的偏电流Imax=________.
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【题目】如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑。杆的两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态,已知OA=3 m,OB=4 m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g=10 m/s2),那么该过程中拉力F做功为
A. 4 J B. 6 J C. 10 J D. 14 J
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【题目】如图所示,电场中某一电场线为一直线,线上有、
、
三个点,电荷
从
点移到
点时电场力做了
的功;电荷
,在
点的电势能比在
点时大
,那么:
(1)比较、
、
三点的电势高低,由高到低的排序是__________;
(2)、
两点间的电势差是__________
;
(3)若设点的电势为零,电荷
在
点的电势能是__________
.
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