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某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。
(1)按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车,小车由静止开始运动。
(2)按实验要求正确装上纸带,让小车靠近打点计时器,按住小车,打开打点计时器电源,释放小车,获得一条带有点列的纸带。
(3)在获得的纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点ABC,…。测量相邻计数点的间距S1S2S3,…。并将其记录在纸带上对应的位置处。

完成下列填空:
(1)已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源,若打点的时间间隔用△t表示,则△t=    s。
(2)设纸带上五个相邻计数点的间距为S1S2S 3S 4。加速度a可用S1S4和△t表示为a=      ;VB可用S1S2和△t表示为VB=        
(3)图乙为用米尺测量所得纸带上的S1S2S 3S 4的情况,由图可读出S1=    cm,S2=        cm,S4=       cm。由此求得加速度的大小a=     m/s2VB=       m/s(计算结果取3位有效数字)。

(1)△t= 0.02s  (2)    VB=  (3)S1=" 1.68-1.70" cm S2=" 2.40-2.42" cm 
S4=" 3.88-3.90" cm    a=" 0.735" m/s2 VB=" 0.205" m/s

解析试题分析:(1)打点时间间隔据打点周期与打点频率关系有:。(2)利用逐差法可以求得加速度为:;据中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度,即:。(3)据图读得:S1=" 1.68-1.70" cm,S2=" 2.40-2.42" cm ,S4=" 3.88-3.90" cm,代入数据求得加速度为:a=" 0.735" m/s2,B点的瞬时速度为:VB=" 0.205" m/s。
考点:本题考查对打点计时器的使用和对纸带进行数据处理。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(1).(4分)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是:_____________________________________________

(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量,通常采用如下两个措施:(A)平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块,反复移动木块的位置,直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动;(B)调整沙的多少,使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M.请问:
①(2分)以上哪一个措施中有何重大错误?答:_____________________________________
②(2分)在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变.反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?   
答:_________________________________________________________________________

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(11分)如图甲所示,在“验证机械能守恒定律”实验中,某同学用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;将蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号。设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离如图乙所示;电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样。

根据以上内容回答下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s;
(2)根据图乙中的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度v3=______m/s;画下记号“6”时,圆柱棒下落的速度v6=______m/s;
(3)在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为______J,重力势能的减少量为_________J。由此可得出的结论是_________________。(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)

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将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图(甲)所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离,,并通过改变而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象,就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地重力加速度g。

①现有如下测量工具:

A.时钟; B.秒表; C.天平; D.毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有
②如果实验中所得到的T2,关系图象如图(乙)所示,那么真正的图象应该是a,b, c中的    
③由图象可知,小筒的深度h=        m;当地g=           m/s2

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(9分)某实验小组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时,不改变拉力,只改变物体的质量,得到如下表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应组已打出了纸带,如图1所示(长度单位:cm),图中各点为计数点(两计数点间还有4个打点未标出)。


①请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入答题卷中(小数点后保留两位小数)。
②为了直观反映加速度与质量的关系,请在图2坐标中建立合适的坐标量,将表中各组数据用小黑点(或小叉)描述在坐标纸上,并作出平滑的图线。
③该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系。实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图线,如图3所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是        。(选填下列选项的序号)

A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大

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(5分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,请帮助该同学完成以下问题:
(1)在图 (a)方框中画出相应的实验电路图;(3分)

(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U-I图像,则该同学测得干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(2分)

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(1)(3分)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1 k”挡位,测量时指针偏转如图所示.请你简述接下来的测量操作过程:

①____________________________;
②_____________________________;
③___________________________;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”档.
(2)(2分)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图所示.其中电压表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.

(3)(3分)图中是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S旋到位置3时,可用来测量________;当S旋到位置________时,可用来测量电流,其中S旋到位置________时量程较大.

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在 “描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

A.直流电源6 V(内阻不计)
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器10 Ω,2 A             
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.
(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).
(2)在方框内画出实验电路图.

(3)试将图所示器材连成实验电路.

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探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示,将两平行轨道并排放置在水平桌面上,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中的砝码改变拉力大小。试回答下列问题:
(1)通过比较两小车的位移比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为                 
(2)已知两车质量均为200  g,实验数据如表中所示:


请回答下列问题:
①分析表中数据可得到结论:                                     
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

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