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题文

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是_________________________________________________________.
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均值;
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.
回答下列问题:
(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图所示,其读数为________cm.
(2)物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a=__________.
(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=________.
(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”).

图示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度。若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h,则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=
(2)根据巳知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式s2=
(3)改变绳偏离竖直方向的角θ的大小,测出对应摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s,若以s2为纵轴,则应以___________(填“θ”“cosθ”或“sinθ”)为横轴,通过描点作出的图线是一条直线,该直线的斜率k0=____________(用已知的和测得的物理量表示)。

如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:

(1)为完成此实验,除了所给的器材外,还需要的器材有_____________。(填入正确选项前的字母)
A.米尺 B.秒表
C.0~12V的直流电源 D.0~12V的交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是:________________。
(3)实验中误差产生的原因有______________________________________________(写出两个原因)
(4)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度的数值。根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图乙所示。使用交流电的频率为,则计算重锤下落的加速度的表达式a=___________________。(用表示)

利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门,且光电门A、B固定在斜面上,AB两点高度差为h,水平距离为s,当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑,记下相应的值。

完成下列填空和作图:
(1)滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_________,_____________;
(2)根据上面测量的物理量,得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________;
(3)某实验小组同学实验测量得到h=0.3m,s=0.4m,d=0.5cm,根据多次测量值,由计算机处理得到图线如图乙所示,可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________(保留两位有效数字)。

在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:R x(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);
电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);
A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);
电源:E1(电动势3 V,内阻不计); E2(电动势12 V,内阻不计);
滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.
用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为____________mm.

②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在图虚线框内完成电路原理图.

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