通過如圖甲所示的實驗裝置

1. 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律的正確性，具體方法如下：將一木塊放在水平長木板上，左

（1）木塊受到滑動摩擦力大小為f=μmg；
根據牛頓第二定律，則有a=

f

m

＝

μ版mg

m

＝μg=2.9m/s²．
（2）根據紙帶數據，由公式權a＝

△x

T2

，取前四段作為時間T，則相等時間T內，位移之差為△X．
則有a＝

(7.72+7.21+6.71+6.25)?(5.76+5.29+4.81+4.31)

(8×0.02)2

m/s²=3.0m/s²
（3）通過比較分析，重物落地後，木塊在運動過程中，除受到水平面的摩擦阻力作用外，還受到空氣的阻礙，因此產生誤差的原因是空氣阻力影響，
故答案為：
（1）2.9m/s²（2）3.0m/s²（3）空氣阻力影響．

2. 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．該同學經正確操作得到打點紙帶，在紙帶後段每兩個計

利用描點法作出圖象如下所示：
12k=9.75m/s²
故答案為：9.75，圖線為通過坐標原點的一條直線，斜率g′與g基本相等．

3. Ⅰ、（1）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤

I（1）打點計時器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點計時器太遠，這樣紙帶上上所打點很少，不利於減小誤差．
故答案為：打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠．
（2）勻變速直線運動某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度，從D點到F點的時間為：t_DF=2T=

2

f

，所以有：
v_E=

xDF

tDF

=

(h5-h3)

2

f
根據mgh=

1

2

mv²-

1

2

m

v	2 4. 某學生實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置，探究外力對滑塊做功與滑塊動能變化的關系．（1）如圖乙所示， （1）游標卡尺的主尺讀數為：1.5cm=15mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所回以游標讀答數為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數為：15mm+0.60mm=15.60mm．即遮光條的寬度d=15.60mm． （2）滑塊靜止時遮光條到光電門的距離L，則重力對鉤碼做的功為W=mgL， 遮光條到達光電門時的速度為v= d △t ，所以滑塊（含遮光條）的動能變化量的表達式為△Ek＝ 1 2 Mv2?0＝ 1 2 M( d △t )2． 故答案為：（1）15.60；（2）mgL； 1 2 M( d △t )2． 5. 實驗題（1）某同學用如圖甲所示的實驗裝置做「用雙縫干涉測光的波長」的實驗，他用帶有游標尺的測量頭（ 解答：
Rx
RA

，所以電流表應用內接法；由於滑動變阻器最大阻值遠小於待測電阻，變阻器應用分壓式接法．電路圖如圖所示；
c、按電流流向連接實物圖如圖所示．
故答案為：
（1）1.98mm，10.78mm，5.9×10^-7m
（2）a.3V，200μAb．c．

6. 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：a_____

①打點計時器應接交流電源；
重物釋放時應緊靠打點計時器
②利用勻變速直線運動的推論
v_E=

xDF

tDF

=

h5?h3

2T

v²=2gh
速度的二次方v²與距離（h）的關系圖線的斜率為18.8
所以g=9.4m/s²．
③測量值存在偏差的主要原因是紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力．
故答案為：①a．打點計時器應接交流電源，b．重物釋放時應緊靠打點計時器；
②

h5?h3

2T

，9.4；③空氣阻力和摩擦阻力的影響．

7. 用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．實驗所用的電源為學生電源，有交流（頻率為50Hz）和直流兩種

（1）在驗證機械能守恆定律的實驗中，需要驗證動能的增加量和重力勢能減小量是回否相等，質量可以約掉答，因此質量可以不測，所以沒必要用天平測量出重錘的質量．打點計時器應接交流電源，不能接直流電源．故不必要的步驟是A，操作不恰當的步驟是C．
（2）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
s₄-s₁=3a₁T²
s₅-s₂=3a₂T²
s₆-s₃=3a₃T²
為了更加准確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，有：
a＝

a1+a2+a3

3

＝

(s4+s5+s6)?(s1+s2+s3)

9T2

，
代入數據解得：a=9.58m/s²．
（3）不合理．由於阻力的存在，第（2）問中求得的結果不是當地的重力加速度，不能用它來計算重力勢能的改變數
故答案為：（1）A，C；（2）9.58；（3）不合理．由於阻力的存在，第（2）問中求得的結果不是當地的重力加速度，不能用它來計算重力勢能的改變數．

8. 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆．（1）如圖乙所示，用游標

（1）主尺抄：5mm，游標尺：對齊的是2，所以讀數為：2×

1

10

=0.2mm，故遮光條寬度d=5.2mm，
v=

d

△t

=0.433m/s
（2）設遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統動能增加了：

1

2

(M+m)(

d

△t

)2，所以我們可以通過比較mgs和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2的大小來驗證機械能守恆定律．
需要測量的物理量有：鉤碼的質量m，滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質量M
故答案為：（1）5.2；0.433；滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s；滑塊的質量M
（2）mgs；

1

2

(M+m)(

d

△t

)2

9. 用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律，重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點

（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒錶，打點計時器應該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離．故A、D正確，B、C錯誤．
（2）其中操作不當的步驟是：
B、將打點計時器接到電源的「交流」上
C、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然後再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由於重物運動較快，不利於數據的採集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故選BC．
（3）利用勻變速直線運動的推論得：vc＝

xAE

tAE

＝

(s1+s2)f

4

故答案為：（1）AD
（2）BC
（3）

(s1+s2)f

4