某同学用如下方法测量重力加速度g。
(1)用游标卡尺测量“工”字型挡光片的宽度L1和两挡光片之间的距离L2;
(2)自由释放“工”字型挡光片,用光电计时器测出光线被挡光片挡住的时间t1、t2;
(3)若L1 <<L2,则当地的重力加速度g=_____;由于挡光片有一定的宽度,导致重力加速度g的测量值与真实值相比_________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
高三物理实验题中等难度题
某同学用如下方法测量重力加速度g。
(1)用游标卡尺测量“工”字型挡光片的宽度L1和两挡光片之间的距离L2;
(2)自由释放“工”字型挡光片,用光电计时器测出光线被挡光片挡住的时间t1、t2;
(3)若L1 <<L2,则当地的重力加速度g=_____;由于挡光片有一定的宽度,导致重力加速度g的测量值与真实值相比_________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
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如图所示,某实验小组用光电数字计时器测量小车在斜面上下滑时的加速度,实验主要操作如下:
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d;
②测量小车释放处挡光片到光电门的距离x;
③由静止释放小车,记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t;
④改变x,测出不同x所对应的挡光时间t。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度的结果如图,则挡光片的宽度d=________mm。
(2)小车加速度大小的表达式为a=________(用实验中所测物理量符号表示)。
(3)根据实验测得的多组x、t数据,可绘制图象来得到小车运动的加速度,如果图象的纵坐标为x,横坐标为,实验中得到图象的斜率为k,则小车运动的加速度大小为________(用d、k表示)。
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如图所示的实验装置可以用来测量重力加速度g,方法是让“工“字型金属片自由下落通过光电门,“工”字型中间立柱长为h,上下两块挡光片A、B足够窄,宽度均为D,挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来,若下挡片B通过光电门的时间为Δt1,上挡光片A通过光电门的时间为Δt2,则“工”字型金属片进入光电门时的速度v1=______,离开光电门时的速度v2=_______,自由落体运动的加速度g=________.
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某同学利用图甲的装置探究动能定理。实验过程如下:
(l)测出滑块的质量为m,两光电门之间的距离为L和挡光片的宽度为d (d远小于L),其中用游标卡尺测量挡光片的结果如图乙所示,则d=_____mm;
(2)滑块置于气垫导轨上,滑块一端通过平行于导轨的细绳与固定在导轨上的拉力传感器连接,接通气垫导轨的电源,记下此时拉力传感器的读数;
(3)剪断细线,让滑块由静止开始沿气垫导轨下滑并通过两个光电门,分别记下滑块上面的挡光片通过两光电门的时间t乙和t甲。则滑块在经过两光电门过程动能的改变量可由计算式△EK=_____算出;
(4)若拉力传感器的读数用F表示,则合外力对滑块做的功计算式W合=____,若各项测量中的误差都很小可忽略不计,则实验结果W合总是___△EK(填“等于”、“略小于”或“略大于”)。
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某同学利用图甲的装置探究动能定理。实验过程如下:
(l)测出滑块的质量为m,两光电门之间的距离为L和挡光片的宽度为d (d远小于L),其中用游标卡尺测量挡光片的结果如图乙所示,则d=_____mm;
(2)滑块置于气垫导轨上,滑块一端通过平行于导轨的细绳与固定在导轨上的拉力传感器连接,接通气垫导轨的电源,记下此时拉力传感器的读数;
(3)剪断细线,让滑块由静止开始沿气垫导轨下滑并通过两个光电门,分别记下滑块上面的挡光片通过两光电门的时间t乙和t甲。则滑块在经过两光电门过程动能的改变量可由计算式△EK=_____算出;
(4)若拉力传感器的读数用F表示,则合外力对滑块做的功计算式W合=____,若各项测量中的误差都很小可忽略不计,则实验结果W合总是___△EK(填“等于”、“略小于”或“略大于”)。
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某同学用如下器材验证动能定理:一端带滑轮的长木板、滑块M、滑块m、轻质挡光片、两个光电门、细绳、游标卡尺、米尺……已知重力加速度为 g,且满足M≫m,验证步骤如下:
(i)用游标卡尺测量挡光片宽度,记为d,并将其固定在滑块M上.
(ii)将两个光电门固定于长木板上,并多次测量光电门之间的距离,求得平均值并记为l.
(iii)将长木板不带滑轮的一端垫起,令滑块M由长木板上端滑下,反复调整垫起的高度直至滑块经过两光电门的时间示数相同,并固定垫块的位置.
(iv)细绳的一端系在滑块M上,跨过滑轮连接另一个滑块m,调整滑轮使细绳平行于长木板.
(v)将滑块M置于长木板靠近顶端的某位置,由静止释放,记录挡光片先后经过长木板上端和下端两个光电门的示数,分别记为Δt1、Δt2.
(vi)分析数据和实验误差,验证动能定理.
请按要求回答下列问题:
(1)“反复调整垫起的高度直至滑块经过光电门的时间示数相同”,这样的操作结果说明滑块在长木板上做________运动,这样操作的目的是________.
(2)用题目中所给字母表示验证滑块M动能定理的关系式________________
(3)用测量结果验证动能定理的过程中发现,合力所做的功始终略大于滑块动能变化量,请分析这是什么因素导致的?
_______________________________________________________
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测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量挡光条的宽度L;用米尺测量O点到光电门A之间的距离d;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让滑块上的挡光条在桌面上O点的正上方并在砝码盘中加上一定的砝码,然后从O点由静止释放滑块,读出力传感器的读数F和数字毫秒计上显示的挡光条经过光电门的时间Δt;
④根据挡光条的宽度L、O点到光电门A之间的距离d、挡光条经过光电门的时间Δt,求出滑块运动时的加速度a;
⑤多次重复步骤③④,得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a;
⑥根据上述实验数据作出a-F图象,计算滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ。
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
力传感器读数F(N) | 0.32 | 0.43 | 0.51 | 0.58 | 0.66 |
测量计算的加速度a(m/s2) | 0.59 | 1.20 | 1.51 | 1.89 | 2.31 |
请回答下列问题:
(1)滑块的加速度a可以用d、L、Δt表示,则a的表达式为________。
(2)在此实验中________(填“要求”或“不要求”)砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量。
(3)在实验步骤⑤中,我们得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a的数据如下表所示,请在坐标纸中画出a—F图象。
(4)根据图象求出滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字)。
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某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理,实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放,通过细绳在砝码的牵引下开始运动,先后经过光电门1、2,并通过计算机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m。
根据所学的知识回答下列问题:
(1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差,为了平衡摩擦力,实验时应________(填“取下”或“挂上”)砝码盘,并适当地垫高长木板的________(填“左”或“右”)端;
(2)在(1)的前提下,为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,应使小车和挡光片的总质量为M________(填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”)砝码盘及盘中砝码的总质量;
(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量,读数如图乙所示,则挡光片的宽度d=________cm;
(4)计算机记录小车通过光电门1、2的时间分别为、,且两光电门之间的距离为L,重力加速度用g表示,则验证动能定理的关系式应为________(用以上相关物理量的字母表示)。
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某同学用如图甲所示装置测量小物块做匀减速运动时的加速度,将曲面固定在水平桌面上,把光电门固定在桌面上的O点,当光电门有物体通过时,与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。
(1)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示,其读数为_____________mm。
(2)将带有遮光条的小物块由曲面的顶端无初速度释放,经过一段时间小物块停在桌面上的P点。为了完成本实验,除了测量遮光条的宽度d,还需要测量光电门到P点的距离s、遮光条通过光电门的时间t,可得小物块从O到P做匀减速运动的加速度大小的表达式a=_________________________。(用 测量的物理量d、t、s表示)
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某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验.
(1)图乙是实验桌上的一把游标卡尺,该同学应该用游标卡尺_______部分(填字母序号)测量小车上挡光片的宽度。测量结果如图丙所示,则挡光片的宽度为 cm;
(2)实验中通过调节让小车匀速下滑,目的是 ;然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车每次都从同一位置释放,此位置距光电门距离为l,设挡光片的宽度为d,光电门记录的挡光时间为t,则小车加速度的表达式a = ;
(3)实验中多次改变所挂重物的质量,测出对应的加速度a,通过力传感器读出拉力F,则下列图像中能正确反映小车加速度a与拉力F关系的是 .
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