1、实验题 把两个大小相同、质量不等的金属小球用细线连接,中间夹一根被压缩了的轻质弹簧,置于摩擦可以不计的水平桌面上,如图所示.现烧断细线,观察两球的运动情况,并进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒。除图示器材外,实验室还准备了秒表、天平、直尺、打点计时器、重锤线、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等.
(1)多余的器材是:
(2)需直接测量的物理量是 (要求明确写出物理量的名称和对应的符号)
(3)用所测得的物理量验证动量守恒定律的关系式是: .
参考答案:(1)秒表、打点计时器 (2分)
(2)两小球的质量m1、m2,两个小球做平抛运动的水平位移x1、x2 (3分)
(3)m1x1=m2x2 (3分 )
本题解析:绳子断后两小球做平抛运动的时间相等,在水平面的位移之比等于初速度之比,所以证明动量守恒的式子为m1x1=m2x2
本题难度:一般
2、实验题 如图甲、乙所示是螺旋测微器和游标卡尺测量工件长度时的情形。螺旋测微器读数为____ _____mm。游标卡尺读数为__ _mm。
参考答案:6.675 30.35
本题解析:分析:游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
解答:解:螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm,可动刻度读数为0.01×17.5mm=0.175mm,所以最终读数为:6.5mm+0.175mm=6.675mm.
游标卡尺的固定刻度读数为30mm,游标尺上第7个刻度游标读数为0.05×7mm=0.35mm,所以最终读数为:30mm+0.35mm=30.35cm;
故答案为:6.675,30.35.
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
本题难度:简单
3、实验题 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。
(1)比较这两种方案,_____ (填“甲”或“乙”)方案好些,主要理由是 。
(2)某小组的同学选用图甲的方案实验,进行了如下操作,其中错误的是 。
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上。
B.将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方。
C.先松开纸带,再接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
D.换几条纸带,重复上面实验。
E.在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度。
F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。
G.根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量,验证机械能守恒定律。
(3)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器打点周期为0.02s,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是 ,重锤的质量为m=0.2kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;这时它的动能增加量是 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(4)实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况,其主要原因是 。
参考答案:(1)甲;甲方案比乙方案阻力影响小 (2)C(3)25.9cm或OC 0.354 0.335~0.350之间
(4) 重锤在下落的过程中克服阻力做功导致机械能减小
本题解析:(1)机械能守恒的前提是只有重力做功,实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好.故甲方案好一些,因为这个方案摩擦阻力较小,误差小,操作方便,实验器材少.
(2)应该先接通电源后释放纸带,这样可以得到更多的数据
(3)根据刻度尺的读数要求可知,应估读到0.1mm即0.01cm,所以不符合要求的是25.9cm,应写成25.90cm.
到B点减小的重力势能为
打B点是的速度,所以动能
(4)重锤在下落的过程中克服阻力做功导致机械能减小 可见在忽略误差的情况下,重锤的机械能守恒.
考点:验证机械能守恒定律.
点评:明确每个实验的实验原理,是求解有关实验问题的关键.
本题难度:一般
4、实验题 如图所示是测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度的实验装置,下图是打点计时器打出的纸带。
(1) 已知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则小车运动的加速度大小的表达式为 。(用所给的字母表示)
(2) 若已知小车释放位置距桌面的高度h和到斜面底的距离L,重力加速度为g,小车的质量为m,测出的小车加速度大小为a,则可以得出斜面对小车的阻力的表达式为 。
参考答案:(S6 + S5 + S4 )- (S3 + S2+ S1)/9T2 (4分) (mgh/L)-ma (4分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、实验题 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题
【小题1】甲图是 打点计时器,电源采用的是 。
【小题2】乙图是 打点计时器,电源采用的是 。
【小题3】某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3="42mm" ,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为___________ m/s,小车的加速度为___________m/s2。
参考答案:
【小题1】
【小题2】
【小题3】
本题解析:【小题1】打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器;
甲图为电磁打点计时器工作电压为低压交流4-6V;原理是电磁铁吸引振针打下点;
【小题2】乙图为电火花打点计时器工作电压为交流220伏,原理是正负极放电产生火花把纸带烧焦的印记;
【小题3】根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:
根据相邻相同时间间隔内位移差为常数:
=0.6 m/s2
本题难度:一般