某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定...

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某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为m的小钢球，钢球静止于A处，其底部固定一竖直遮光片，A处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为△t。重力加速度大小为g：

(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示，则其读数为__________mm，并测得钢球做圆周运动的半径为r；

(2)钢球经过A点时拉力传感器的示数为F，则钢球受到的合力大小F1=F－mg。利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过A点时向心力大小F2=__________（用m、r、d、△t表示），在实验误差允许范围内通过比较F1、F2是否相等进行验证；

(3)由于测量速度时引起的误差，第(2)问中F1__________F2（选填“略大于”或“略小于”）。

高三物理实验题简单题

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试题解析

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某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为m的小钢球，钢球静止于A处，其底部固定一竖直遮光片，A处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为△t。重力加速度大小为g：
(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示，则其读数为__________mm，并测得钢球做圆周运动的半径为r；
(2)钢球经过A点时拉力传感器的示数为F，则钢球受到的合力大小F1=F－mg。利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过A点时向心力大小F2=__________（用m、r、d、△t表示），在实验误差允许范围内通过比较F1、F2是否相等进行验证；
(3)由于测量速度时引起的误差，第(2)问中F1__________F2（选填“略大于”或“略小于”）。

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（1）某实验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。若交流电的频率为10Hz，则根据下图所打纸带记录，小车此次运动经B点时的速度
=___________，小车的加速度=______。

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某实验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律，实验装置如图甲.他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙
（1）若交变电流的频率为50 Hz，则根据图乙所打纸带记录，小车此次运动经B点时的速度 vB=　　　 m/s，小车的加速度a=　　 m/s2.
（2）由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必须的是（　　）.
A. 适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑
B. 钩码质量m远小于小车的质量M
C. 定滑轮的轮轴要尽量光滑
D. 适当增大钩码的质量m

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（8分）某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。若交流电的频率为10Hz，则根据下图所打纸带记录，小车此次运动经B点时的速度=________，小车的加速度=________。

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（10分）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。

①为了尽量减小实验的误差，以下采取的措施中必要的是：________

A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑

B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M

C．定滑轮的轮轴要尽量光滑

D．先放手让小车运动起来，速度足够大之后再让打点计时器通电打点

②若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度

v_B=________m/s，小车的加速度a=________m/s².

③保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度a/m·s^－²	1.95	1.72	1.51	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
/kg^－¹	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

请在在答题卷相应位置的坐标纸中完成实验8组数据的描点，并画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的定量关系式是_______________．

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（10分）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。

（1）为了尽量减小实验的误差，以下采取的措施中必要的是：________

A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑

B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M

C．定滑轮的轮轴要尽量光滑

D．先放手让小车运动起来，速度足够大之后再让打点计时器通电打点

（2）若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度v_B=________m/s，小车的加速度a=________m/s²。

(3)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度a/m·s^－2	1.95	1.72	1.51	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
/kg^－1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

请在在答题卷相应位置的坐标纸中完成实验次数5、6、7三个数据的描点，并画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的定量关系式是________．

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（1）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
①若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度v_B______m/s，小车的加速度a=______m/s²．（v_B、a的结果均保留到小数点后两位）
②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用______（填仪器名称）来测量出______．（填物理量名称）．
③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）：______．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．定滑轮的轮轴要尽量光滑
D．适当增大钩码的总质量m
（2）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，内阻约有几百欧．现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r．
①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：______

②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）．本实验中应该选用的滑动变阻器为：______通电前应该把变阻器的阻值调至______．
③实验中测出六组（U，I）的值，在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=______V，内电阻为r=______Ω．（均保留3位有效数字）
④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E______，内电阻r______．（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”）由此造成的实验误差属于______误差．（选填“系统”或“偶然”）

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（1）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
①若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，AB两点的时间间隔为________ s，小车此次运动经B点时的速度v_B=________m/s，小车的加速度a=________m/s²．（v_B、a的结果均保留到小数点后两位）

②要验证牛顿第二定律，除了途中提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用
________（填仪器名称）来测量________（填物理量名称）．
③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）：________．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D．钩码的总质量m应小些
（2）如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图，所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力．
（I）实验的步骤如下：
①把细绳和弹簧的小环结好，让细绳跨过定滑轮，并结好细绳套．
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离（即原长）．
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码，待弹簧伸长到稳定时，________，再计算此时的伸长量，和钩码的质量一并填入列表．
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套；重复③的步骤，得到五组数据．
⑤以弹力（钩码质量换算过来）为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐
标，根据所测数据在坐标纸上描点，作出一条平滑的直线，
归纳出实验的结论．
（Ⅱ）如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可弹得到结论：________
图线不过原点的原因是由于________．

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某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则，实验装置如图1所示。在贴有白纸的竖直板上，有一水平细杆MN，细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B，传感器与计算机相连接。两条不可伸长的轻质细线AC、BC（AC>BC）的一端结于C点，另一端分别与传感器A、B相连。结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D。实验时，先将拉力传感器A、B靠在一起，然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d，传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理，得到如图2所示张力F随距离d的变化图线。AB间的距离每增加0.2m，就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置。则在本次实验中，所用钩码的重力G= _____N；当AB间距离为1.00m时，AC绳的张力大小FA= _____N；实验中记录A、B、C点位置的目的是__________________。

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某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则，实验装置如图1所示。在贴有白纸的竖直板上，有一水平细杆MN，细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B，传感器与计算机相连接。两条不可伸长的轻质细线AC、BC（AC>BC）的一端结于C点，另一端分别与传感器A、B相连。结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D。实验时，先将拉力传感器A、B靠在一起，然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d，传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理，得到如图2所示张力F随距离d的变化图线。AB间的距离每增加0.2m，就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置。则在本次实验中，所用钩码的重力G= _____N；当AB间距离为1.00m时，AC绳的张力大小FA= _____N；实验中记录A、B、C点位置的目的是__________________。

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