用下面的方法測量重力加速度:如圖所示,用一根輕繩將一小球懸掛在O點(diǎn),小球可在豎直面內(nèi)自由地左右擺動,P點(diǎn)是小球球心運(yùn)動的最低點(diǎn),“在正對P點(diǎn)垂直擺動平面,安裝一個(gè)光電門,并與光電計(jì)時(shí)器連接.將小球從某一高度釋放,通過P點(diǎn)時(shí),計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t,測出小球釋放點(diǎn)到P點(diǎn)的豎直高度h和小球的直徑d.
(1)用上面的字母寫出計(jì)算重力加速度的表達(dá)式
d2
2ht2
d2
2ht2

(2)改變小球的釋放高度,重復(fù)上面操作,用測量的相關(guān)數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象,圖象的橫坐標(biāo)表示小球的釋放高度h,縱坐標(biāo)表示
1
t2
1
t2
,計(jì)算出圖線的斜率為k,則重力加速度是
1
2
kd2
1
2
kd2

(3)下面關(guān)于此實(shí)驗(yàn)誤差的分析正確的是:
ABD
ABD

A.所用小球的直徑越小誤差越小
B.由于空氣阻力的影響,使重力加速度的測量值偏小
C.通過多次測量取平均值的方法,可以減小由于空氣阻力帶來的誤差
D.-用上面的圖象法處理數(shù)據(jù),可以減小測量的偶然誤差.
分析:通過極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度,根據(jù)動能定理求出重力加速度的大小.根據(jù)重力加速度的表達(dá)式確定縱坐標(biāo)表示的物理意義,以及根據(jù)圖線求出重力加速度的大小.
解答:解:(1)小球通過最低點(diǎn)的速度v=
d
t

根據(jù)動能定理得:mgh=
1
2
mv2
,解得:g=
v2
2h
=
d2
2ht2

(2)根據(jù)
d2
t2
=2gh
1
t2
=
2h
d2
g
,因?yàn)閐為定量,圖象的橫坐標(biāo)表示小球的釋放高度h,則縱坐標(biāo)表示
1
t2

若圖線的斜率為k,則重力加速度g=
1
2
kd2

(3)A、小球的直徑越小,平均速度速度越趨向于瞬時(shí)速度.故A正確.
B、由于空氣阻力的影響,使重力加速度的測量值偏小.故B正確.
C、通過多次測量取平均值的方法,無法減小空氣阻力的影響.故C錯(cuò)誤.
D、用上面的圖象法處理數(shù)據(jù),可以減小測量的偶然誤差.故D正確.
故選ABD.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理,以及能夠運(yùn)用圖線進(jìn)行分析求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(1)有一根橫截面為正方形的薄壁管,用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測量其外部邊長/的情況如甲所示;用螺旋測微器測其管壁厚度^的情況如圖乙所示.則此管外部邊長的測量值為l=
 
cm;管壁厚度的測量值為d=
 
mm.
(2)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示.在平衡小車與桌面間摩擦力的過程中,打出了一條如圖丁所示的紙帶.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離.則該小車的加速度a=
 
m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
重新平衡好摩擦后,將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上,掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼的總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表
砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a(m/s-2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
精英家教網(wǎng)

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的關(guān)系圖象.
根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn).其主要原因是
 

(3)下圖為“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)電路,圖中給出的器材分別為:
電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計(jì));木板N (板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張);兩個(gè)金屬條A,B (平行放置在導(dǎo)電紙上與導(dǎo)電紙接觸良好,
用作電極);滑動變阻器(其總電阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻);直流電壓表V (量程為6V,內(nèi)阻很大,其負(fù)接線柱與5極相連,正接線柱與探針P相連);開關(guān)S.
精英家教網(wǎng)
現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條4、B間電場中的等勢線.4、5間的電壓要求取為6V.
①在囪中連線,完成實(shí)驗(yàn)電路圖;.
②下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟,請將所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整.
A.按圖示連接好實(shí)驗(yàn)電路;
B.
 
;
C:合上開關(guān)S,并將探針P與A接觸
D.
 
;
E.用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上,畫一線段連接AB兩極,在連
線上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn),用探針把它們的位置壓印在白紙上;
F.將探針與某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸,記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電
壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn),這一點(diǎn)就是此基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn),用探針把
這一點(diǎn)的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準(zhǔn)點(diǎn)的其他等勢點(diǎn).;
G.重復(fù)步驟f,找出其它基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn),取出白紙畫出各條等勢線.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)(1)使用如圖1所示的裝置測量重力加速度g的值.
下面是操作步驟:
①用天平稱量重物的質(zhì)量m
②按圖示安裝器材
③松開鐵夾,使重物帶動紙帶下落
④按下電火花計(jì)時(shí)器的電源開關(guān),使計(jì)時(shí)器開始工作
⑤測量紙帶點(diǎn)跡,求出重力加速度的值
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列是
 

(2)圖2是按正確操作順序操作打出的一條紙帶,圖中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡,A、B、C、D、E、F、G是依次打出的點(diǎn),量出OF間的距離為h=21.90cm,EG間的距離s=16.50cm.已知電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率是f=25Hz.
有下面三種方法求重力加速度的值,分別是:
①由于h=
1
2
gt2
其中 t=
6
f
所以 g=
2hf2
62

②由于vF=gt其中 t=
6
f
又 vF=
s
2T
其中 T=
1
f
所以g=
sf2
2×6

③由于
v
2
F
=2gh
vF=
s
2T
其中T=
1
f
所以g=
s2f2
8h

你認(rèn)為用哪種方法比較妥當(dāng)?其它方法可能存在的問題是什么?答:
 

(3)如果當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎狄阎,是g=9.8m/s2,則利用本裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.設(shè)重物的質(zhì)量為m=0.5kg,利用(2)的數(shù)據(jù)求出從開始運(yùn)動到打下F點(diǎn)的過程中,重物重力勢能的減少量△EP=
 
J,動能的增加量△Ek=
 
J(以上兩空均要求保留三位有效數(shù)字).造成兩者不相等的主要原因是什么?答:
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點(diǎn)汁時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動,在紙帶上打出一系列點(diǎn).
精英家教網(wǎng)
①圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、l、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=
 
m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
②為了測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的是
 

A.木板的長度L
B.木板的質(zhì)量mi
C.滑塊的質(zhì)量m3
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量t
E.滑塊運(yùn)動的時(shí)間t
③滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
 
(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)
(2)某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量:圖丙中小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球.用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)固定一個(gè)可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器,M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板,加上電壓后其兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平測出小球的質(zhì)量m.并用刻度尺測出M、N板之間的距離d,使小球帶上一定的電量;
②連接電路:在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)所需的完整的電路圖;
③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度θ;
④以電壓U為縱坐標(biāo),以
 
為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線,求出直線的斜率為k;
⑤計(jì)算小球的帶電量q=
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2008?東城區(qū)三模)(1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實(shí)驗(yàn)中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

①從起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(S0+S1
mg(S0+S1
,重錘動能的增加量為△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實(shí)際下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,它和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭進(jìn)行比較,則a
小于
小于
g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計(jì)),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個(gè)金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負(fù)接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實(shí)驗(yàn)電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方.
a.接好實(shí)驗(yàn)電路.
b.
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處

c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V

e.用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn),用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸,
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn)
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn)
,這一點(diǎn)是此基準(zhǔn)的等勢點(diǎn).用探針把這一點(diǎn)的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準(zhǔn)點(diǎn)的其它等勢點(diǎn).
g.重復(fù)步驟f,找出其它4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn).取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當(dāng)選用量程為50mA的電流檔測量電流時(shí),表針指于圖示位置,則所測電流為
30.7
30.7
mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時(shí),表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為
1.5×103
1.5×103
Ω.如果要用此多用表測量一個(gè)約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是
×1K
×1K
(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)操作上首先要進(jìn)行的步驟是
歐姆調(diào)零.
歐姆調(diào)零.

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