(8分)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)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?
.
(2)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm;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=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和 (文字说明并用相应的字母表示).
(3)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.
(1)接通气源,将滑块静置于气垫导轨上,若滑块基本保持静止,则说明导轨是水平的(或轻推滑块,滑块能基本做匀速直线运动);(2)0.52; 0.43;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;(3) mgs
解析试题分析:(1)当气垫导轨接通电源后,气垫导轨认为是光滑的,判断是否水平的方法是:接通电源,将滑块静置于气垫导轨上,若滑块基本保持静止,则说明导轨是水平的(或轻推滑块,滑块能基本做匀速直线运动).
(2)游标卡尺主尺读数为0.5cm,游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm,所以最终读数为:0.5cm+0.02cm=0.52cm;
由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度,因此滑块经过光电门时的瞬时速度为:,根据实验原理可知,该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒,故需要测量的物理量为: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.
(3)钩码和滑块所组成的系统为研究对象,其重力势能的减小量为mgs,系统动能的增量为:,因此只要比较二者是否相等,即可验证系统机械能是否守恒.
考点:验证机械能守恒定律.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
(8分)用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
②写出计算波长λ的表达式,λ=_________(用符号表示),λ=_____nm(保留三位有效数字)
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.0500s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度取9.80m/s2,小球质量m=0.200kg,计算结果保留三位有效数字):
时刻 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
速度(m/s) | 4.99 | 4.48 | 3.98 | |
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如图所示为甲、乙两质点做直线运动时,通过打点计时器记录的两条纸带,两纸带上各计数点间的时间间隔都相同。关于两质点的运动情况的描述,正确的是
A.两质点在t0~t4时间内的平均速度不相等 |
B.两质点在t2时刻的速度大小相等 |
C.两质点速度相等的时刻在t3~t4之间 |
D.两质点不一定是从同一地点出发的,但在t0时刻甲的速度为0 |
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①为了测量电源的电动势和内阻,我们通常采用如图甲所示电路,请你根据甲电路图用笔
线代替导线将乙实物图连接完整。
因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是 .
②为了消除这一系统误差,某同学选用两架量程适当的电流表.A1(内阻未知)、A2(内阻等于RA)以及定值电阻R0,设计了如图丙所示的测量电路,该同学根据上述设计的实验电路,多次改变滑动变阻器尺的阻值,分别读出两电流表A1、A2的相应示数I1、I2,以I1为纵坐标,I2为横坐标,画出I1与I2的关系图象,若由图象得到斜率为K,直线在纵轴上的截距为a,则被测电源的电动势E= ;内阻r= 。
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某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究“牛顿第二定律”.
(1)实验中,该同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为三个相邻的计数点,相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出,有关数据如图乙所示,则小车的加速度大小a=______m/s2,打B点时小车的速度大小vB=______m/s (结果均保留两位有效数字)
(2)该同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的总质量m一定。改变小车及车中砝码的总质量M,测出相应的加速度a,并采用图像法处理数据.为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系,应该作a与_________的关系图像.
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(11分)现要测定一电压表的内阻Ry的值。实验室提供了如下的器材:
A. 待测电压表V(量程3V,内阻r1约几kΩ)
B. 电流表A(量程5mA,内阻约10Ω)
C. 电阻箱R0(0—9999.9Ω)
D. 滑动变阻器R1(50Ω,100mA)
E. 滑动变阻器R2(3kΩ,2mA)
F. 电源E(电动势4V,内阻可忽略不计)
G. 开关S及导线若干
①先用多用电表粗测电压表内阻,选择电阻率倍率____,将两表笔短接,进行欧姆调零,再使两表笔接触电压表的正负接线柱,读数如图甲所示,则其阻值为____Ω。
②为了减小实验误差,要求实验过程中使用的电表指针偏转超过其量程的一半,四位同学分别设计的实验电路如图乙所示。最适合的是_______,电路中的滑动变阻器R应选用___
(选填“R1”或“R2”)。实验过程中需要测量的物理量及对应的符号是____,用测得的物理量计算电压表V内阻的表达式是Ry_____。
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(9分)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件,它的电路符号如图甲所示。正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD和通过它的电流I的数据,并记录在下表中:
UD / V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 13.0 | 19.0 | 24.0 | 25.8 | 37.0 |
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(9分)实验小组用如下图(甲)所示装置探究“加速度与物体质量、物体受力的关系”.实验中小车质量为M,钩码质量为m,用钩码所受的重力作为小车受到的合力.
(1)下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验中M应远大于m
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应用a-1/M图像
(2)实验小组测出若干组F-a数据,然后根据测得的数据作为如图乙所示的a-F图线,发现图像既不过原点,又不是直线,最主要的原因是
A.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时所垫木片太薄,且小车质量较大
B.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时所垫木片太薄,以及钩码的质量较大
C.平衡摩擦力时,所垫木片太厚,且钩码质量较大
D.平衡摩擦力时,所垫木片太厚,且小车的质量较大
(3)在探究加速度与力的关系时,图丙为某次试验中打出的纸袋,打电计时器的电源频率为50Hz,则加速度a=______m/s2(保留两位有效数字)
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