如圖1所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門、滑塊和沙桶等組成.光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度,導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離,另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.

下面說法正確的是
AB
AB
(填寫字母代號(hào))
A.用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度
B.用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí),要保證拉力近似
等于沙桶的重力,必須滿足M>>m
C.可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,但必須滿足M>>m
D.不能用該裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理.
Ⅱ.有一圓柱體的未知合金,為測(cè)定其電阻率,某同學(xué)做了如下操作
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑d,如圖所示,讀數(shù)是
11.095
11.095
 mm.
(2)再用游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度l,如圖所示,讀數(shù)是
10.310
10.310
 cm.
(3)用多用電表粗測(cè)電阻
①首先選用“×l0”歐姆擋,其阻值如圖甲中指針?biāo)荆瑸榱藴p小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)換用
×1
×1
歐姆擋;
②按正確的操作程序再一次用多用電表測(cè)量該待測(cè)電阻的阻值時(shí),其阻值如圖乙中指針?biāo)荆瑒t該合金的阻值Rx大約是
11.0
11.0
Ω.
(4)精確地測(cè)量其電阻該同學(xué)手頭上只有以下器材:A.電壓表V2,量程15V,內(nèi)阻約20kΩB.電流表A1(量程l00mA,內(nèi)阻約為10Ω)
C.電阻箱R1,最大阻值為99.99Ω
D.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值50Ω
E.電流表A2(量程100μA,內(nèi)阻約100Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R3,最大阻值10kΩ
G.導(dǎo)線及單刀單擲、單刀雙擲開關(guān)若干
H.電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約為10Ω)
①該同學(xué)應(yīng)選擇合適的器材是
BCDGH
BCDGH
 (填寫器材前面的字母),要求電表的示數(shù)應(yīng)大于量程的三分之一,且滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便.
②請(qǐng)?jiān)谔摼框中畫出測(cè)量該合金電阻的電路圖,并標(biāo)上相應(yīng)元件的符號(hào).按圖連接好線路之后,即可測(cè)出其阻值Rx.
(5)用以上所測(cè)量的物理量,寫出電阻率的表達(dá)式
ρ=
Rxπd2
4l
ρ=
Rxπd2
4l

分析:Ⅰ.該實(shí)驗(yàn)裝置能夠測(cè)量的物理量有滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度,兩個(gè)光電門的距離,用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.根據(jù)選項(xiàng)中實(shí)驗(yàn)的工作原理解決問題.
Ⅱ、(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)有兩部分組成,注意估讀
(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)不用估讀,但要注意主尺讀數(shù)的單位
(3)①注意多用電表的檔位選擇標(biāo)準(zhǔn)為:使指針指在中間位置
②多用電表的讀數(shù),注意乘以檔位顯示的倍數(shù)
(4)①根據(jù)電源電壓、電源內(nèi)阻及被測(cè)電阻的值,考慮安全性、準(zhǔn)確性和便于操作的要求選擇儀器,組成電路
②根據(jù)要求,選擇電路圖,由于電壓表無(wú)法采用,故本電路應(yīng)采用半偏法或等效替代思想進(jìn)行
(5)由Rx
l
π(
d
2
)
2
得:ρ=
Rxπd2
4l
解答:解:Ⅰ、A、光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度,導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離,運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解加速度.故A正確.
B、用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí),要保證拉力近似等于沙桶的重力,必須滿足M≥m,故B正確.
C、該裝置中滑塊所受的合力不是重力,所以機(jī)械能不守恒,不可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故C錯(cuò)誤.
D、用該裝置光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度,滿足M≥m,滑塊的合力就近似等于沙桶的重力,導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離,這樣就可以求出拉力做功,可以驗(yàn)證動(dòng)能定理.故D錯(cuò)誤.
故選AB
Ⅱ.(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為:11.0mm+9.5×0.01mm=11.095mm
(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為:10.3cm+2×0.05mm=10.310cm
(3)①選用×10檔,指針偏轉(zhuǎn)角的過大,讀數(shù)較小,故應(yīng)選用小一級(jí)檔位,故選×1檔
②RX=11.0×1Ω=11.0Ω
(4)①由于本實(shí)驗(yàn)的電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為10歐姆,故電壓表不可采用.要想測(cè)得未知電阻阻值,應(yīng)采用替代法,結(jié)合電阻阻值特點(diǎn)和便于操作的要求,應(yīng)該選擇的儀器為BCDGH
②實(shí)驗(yàn)電路如圖
(5))由Rx
l
π(
d
2
)
2
得:ρ=
Rxπd2
4l

答:ⅠAB
Ⅱ(1)11.095
(2)10.310 
(3)①×1  ②11.0
(4)①BCDGH 

(5)ρ=
Rxπd2
4l
點(diǎn)評(píng):本題考查了驗(yàn)證牛頓第二定律得實(shí)驗(yàn)裝置、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的分壓接法和限流接法的使用及歐姆表的讀數(shù)等,考察比較全面,要從實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)以及數(shù)據(jù)處理等各方面全面把握
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中.(g取9.8m/s2

實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),髙度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還必需的器材有
A
A
;
A.毫米刻度尺     B.天平     C.秒表    D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器      E.彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量)
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說明機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,說明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是
圖線過原點(diǎn)的直線,斜率K=2g,所以機(jī)械能守恒
圖線過原點(diǎn)的直線,斜率K=2g,所以機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中. (g取9.8m/s2
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
(1)選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面高度的關(guān)系圖象;
(2)要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)
線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),高度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還需的器材有
A
A

A.毫米刻度尺  B.天平  C.秒表   D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   E.彈簧測(cè)力計(jì)
(3)由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說明判斷機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,分析機(jī)械能不守恒的原因
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒
圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g,表明機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)利用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律.在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連.

①實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平.不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,釋放滑塊,如果滑塊
能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等
能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等
,則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài).
②不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過程中,發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間.實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是
AB
AB

A.調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些
B.調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些
C.遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些
D.滑塊的質(zhì)量增大一些
E.氣源的供氣量增大一些
③實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)出光電門1、2間的距離L,遮光條的寬度d,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m.由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是
mgL=
1
2
(m+M)(
d
t1
2-
1
2
(m+M)(
d
t2
2
mgL=
1
2
(m+M)(
d
t1
2-
1
2
(m+M)(
d
t2
2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的交流電源頻率是f,用它記錄一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的位移,打出的一條紙帶和已選好的計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1、2、3、4、5、6如圖1所示(已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)中間有四個(gè)點(diǎn)未畫出).某同學(xué)測(cè)量出1與2兩點(diǎn)間的距離為S12,5與6兩點(diǎn)間的距離為S56,由此可算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a=
S56-S12
100
f2
S56-S12
100
f2


(2)圖2為某次實(shí)驗(yàn)中用游標(biāo)卡尺測(cè)量硬塑環(huán)外徑(甲圖)與內(nèi)徑(乙圖)的圖示,由圖可知該硬塑環(huán)的外徑為
6.580
6.580
cm,內(nèi)徑為
5.070
5.070
cm,平均厚度為
0.755
0.755
cm.
(3)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵將壓縮空氣通過導(dǎo)軌的眾多小孔高速噴出,在導(dǎo)軌與滑塊之間形成薄薄一層氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上.由于氣墊的摩擦力極小,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可很好地近似為沒有摩擦的運(yùn)動(dòng).我們可以用固定在氣墊導(dǎo)軌上的光電門A、B和光電計(jì)時(shí)裝置,以及帶有I形擋光條的滑塊C、D來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.已知I形擋光條的持續(xù)擋光寬度為L(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母,觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀,使導(dǎo)軌成水平狀態(tài);
b.在滑塊C、D間放入一個(gè)輕質(zhì)彈簧,用一條橡皮筋捆綁箍住三者成一水平整體,靜置于導(dǎo)軌中部;
c.將光電門盡量靠近滑塊C、D兩端;
d.燒斷捆綁的橡皮筋,使滑塊C、D在彈簧作用下分離,分別通過光電門A、B;
e.由光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊C第一次通過光電門A時(shí)I形擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間tC,以及滑塊D第一次通過光電門B時(shí)I形擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間tD
①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是
滑塊C、D的質(zhì)量mC、mD
滑塊C、D的質(zhì)量mC、mD
;
②根據(jù)上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知量,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
mC
tC
=
mD
tD
mC
tC
=
mD
tD
;
上式中算得的C、D兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是
塊與氣軌間仍存在摩擦,氣軌未完全水平
塊與氣軌間仍存在摩擦,氣軌未完全水平

③利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大。咳缒,請(qǐng)寫出計(jì)算表達(dá)式
Ep=
1
2
mC(
L
tC
)
2
+
1
2
mD(
L
tD
)
2
Ep=
1
2
mC(
L
tC
)
2
+
1
2
mD(
L
tD
)
2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題
(1)如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記人表中.(g取9.8m/s2
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實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),髙度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還需的器材有
 

A、毫米刻度尺    B、天平   C.秒表  D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 E彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭谌鐖D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量)
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說明機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,說明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是
 

(2)測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻Rx(約200Ω)的阻值,除待測(cè)電阻外,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:
電源E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì);
電流表A1 量程0~10mA、內(nèi)阻r1約為50Ω;
電流表A2:量程0~50μA、內(nèi)阻r2=1000Ω;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值20Ω、額定電流2A;
電阻箱R2:阻值范圍0~9999Ω
①由于沒有提供電壓表,為了測(cè)定待測(cè)電阻上的電壓,應(yīng)選電流表
 
與電阻箱R2連接,將其改裝成電壓表.
②對(duì)于下列測(cè)量Rx的四種電路圖(如圖3),為了測(cè)量準(zhǔn)確且方便應(yīng)選圖
 

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③實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R2的阻值調(diào)到4000Ω,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖4所示,可測(cè)得待測(cè)電阻Rx的測(cè)量值是
 
Ω
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