(1)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加

(1)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加

题型:不详难度:来源:
(1)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加速度.在保持小车总质量不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图所示的a-F关系图线.

①分析发现图线在水平轴上有明显的截距 (OA不为零),这是因为:
________________________________________________.
②(单选题)图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是                                                                   
A.小车与轨道之间存在摩擦            B.释放小车之前就启动记录数据的程序
C.钩码总质量很小,远小于小车的总质量   D.钩码总质量过大
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,除备有:待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右)、电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)、电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)、定值电阻R0(990Ω)、开关和导线若干等器材,还备有两滑动变阻器
A. R1(0—20Ω,10 A)     B. R2(0—200Ω,l A)
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号).

②图乙为该同学根据选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
答案
(1)①未平衡摩擦力或平衡摩擦力时轨道倾角偏小(3分)②D (2分)
(2)①(b),A   (每空2分)  ②1.47,0.82       (每空2分)  
解析
(1)①由a-F关系图线知,当有力F时,a为零,此时的力用来克服摩擦力,所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,即轨道倾角偏小。(3分)
②在实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,应满足钩码的质量远小于小车的质量,当所挂钩码质量过大时,不能满足此条件,所以图线为曲线,D对,ABC错。(2分)
(2)①由题意知定值电阻R0与一电流表串联就改装成一个电压表,若R0与A1串联其电压表的量程为U=IR0=V,若R0与A2串联其电压表的量程为U=IR0=V,所以应该是R0与A1串联即是(b)电路图,因干电池的内阻为1Ω左右,为了操作方便滑动变阻器最大阻值为20Ω,选A。   (每空2分)
② 如图把图线延长与y轴相交,交点读数为1.48mA,E=IR0=1.48V;r=。      (每空2分)  
举一反三
在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下,与静止在轨道末端的质量为m2的小球发生对心碰撞(如图所示),则

(1)两小球质量及大小关系应满足      ;
A、m1= m2       B、m1> m2
C、m1< m2       D、大小相等
(2)实验中必须测量的物理量是        
A、小球的质量m1和m2        B、桌面离地面的高度H
C、小球m1的初始高度h        D、小球m1单独落下的水平距离OB
E、小球m1和m2碰后的水平距离OA、OC         
(3)本实验我们要验证等式:             是否成立。〔用(2)中的字母表示〕
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 一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图9所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得 = 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m,h2 = 0.2m,利用这些数据,可求得:

(1)物体抛出时的初速度为        m/s;
(2)物体经过B时竖直分速度为       m/s;
(3)抛出点在A点上方高度为         m处。
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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

①关于本实验下列说法正确的是:                      
A.入射小球的质量应比被碰小球质量大                                                                                                                                                                 
B.小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响
C.入射球必须从同一高度释放
D. 斜槽一定要固定好,末端切线不需要调节水平
②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.
然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.
接下来要完成的必要步骤是______.(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________________________(用②中测量的量表示);
④经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离分别为35.20cm、44.80cm、55.68cm如图所示.

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为________.
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 ________ cm.
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某同学研究小球摆动过程中机械能守恒,他用的DIS的装置如图(a)所示,在实验中,选择以图像方式显示实验的结果,所显示的DIS图像如图(b)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。
(1)图(b)的图像中,表示小球的动能Ek随小球距D点的高度h变化关系的图线是(   )。
(2)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论__________     __________________。
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)摆动时偏角应满足的条件是     ,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最    (填“高”或“低”)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所经过的时间,则单摆振动周期为     s。
(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为                cm。
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为              
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