实验题提分练3
1.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦.
(1)下列说法正确的是( B )
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B.实验时应先接通电源后释放小车 C.实验中m2应远小于m1 D.测力计的读数始终为
m2g2
(2)如图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度的大小是0.50 m/s(交流电的频率为50 Hz,结果保留两位有效数字).
2
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象可能是图中的图线( C )
解析:(1)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜,以平衡摩擦力,选项A错误;实验时应先接通电源后释放小车,选项B正确;实验中m2不必远小于m1,选项C错误;由于P 1
向下加速运动,测力计的读数始终小于
2
m2g2
,选项D错误.
2
(2)由Δx=aT解得小车的加速度的大小是0.50 m/s.
(3)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,应该是当F从某一值开始增大,加速度a才开始增大,所以可能是图线C.
2.(2018·东北三省四市二模)某研究小组要测量电压表V1的内阻r1,要求方法简洁,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,现提供如下器材:
A.电压表(V1):量程3 V,内阻r1待测(约2 000 Ω) B.电压表(V2):量程6 V,内阻r2=4 000 Ω C.电压表(V3):量程4 V,内阻r3=10 000 Ω D.电流表(A1):量程0.6 A,内阻r4=0.05 Ω E.滑动变阻器(R0):总电阻约50 Ω F.电源(E):电动势15 V,内阻很小 G.电键(S)、导线若干
(1)请从所给器材中选出适当的器材,设计电路,在方框中画出电路图,标明所用器材的符号;
(2)根据所设计的电路图,写出待测电压表V1的内阻r1的表达式,即:r1=r2,式中各符号的意义是:U1表示电压表V1的示数,U2表示电压表V2的示数,r2表示电压表V2的内阻.
3 V
解析:(1)由已知可得通过V1最大电流约为=0.001 5 A,电流表的量程太大
2 000 Ω了,故选择已知电阻的电压与表V1串联,根据流过两电压表的电流相等,得出结果.而可6 V4 V
通过V2的最大电流为=0.001 5 A,可通过V3的最大电流为=0.000 4 A,
4 000 Ω10 000 Ω故选择V2与V1串联,电路图如答案所示.
U1
U2
2
(2)流过两电压表的电流相等,根据I==即可得出答案.U1、U2分别表示两电压表示数,r1、r2分别表示两电压表内阻.
3.小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m U1U2r1r2 (1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表1b2 达式为(M-m)gh=(M+m)()(用题目所给物理量的符号表示); 2t(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv,因而系统减少的重力势能大于系统增加的动能(选填“大于”或“小于”). (3)为减小上述Δv对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是D. A.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值 B.减小挡光片上端到光电门的距离h C.增大挡光片的挡光宽度b D.适当减小挡光片的挡光宽度b (4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值小于真实值(选填“大于”“等于”或“小于”). 解析:(1)通过光电门的平均速度为,视为下落h时的瞬时速度;在A从静止开始下落1bh的过程中,减少的重力势能ΔEp=(M-m)gh,增大的动能为ΔEk=(M+m)()2,所以验证 2t1b2 系统机械能守恒的表达式为:(M-m)gh=(M+m)(); 2t(2)用平均速度代替瞬时速度,由于平均速度等于通过挡光片中间时刻的瞬时速度,可 3 bt知测量速度小于下降h高度时的实际瞬时速度,即系统减少的重力势能大于系统增加的动能; (3)下落h时的瞬时速度v=2h+ 22 2hg,通过光电门的平均速度v′= gh-bg1 ,所以Δ=v-v′=( 2 2h- 2 gh-b). g测多组时间并不能消除升者减少Δv,A错误;减小h,根据数学知识,Δv增大,B错误;增大b,根据数学知识,Δv增大;减小b,Δv减小,故C错误,D正确,故本题选D. 1b2M+mb2b(4)因为(M-m)gh=(M+m)(),所以g=(),因为实际瞬时速度v>,所 2t2M-mhtt以所测值小于真实值. 4