如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________和________,然后由公式________求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到________(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________和________,再由公式________求出初速度的平均值.
(3)由于弹簧缩短时弹性势能E_p的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能E_p与弹簧缩短量x之间的关系是否满足E_p∝x²,主要步骤如下,请排出合理顺序________.

A．改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x₂、x₃…并求出对应小球初速度v₂、v₃

B．调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x₁,并将小球轻推至管内弹簧端点处

C．突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v₁

D．分析数据,比较几次v²与x²之间的关系,可得结论

答案

(1)拉力大小F 弹簧缩短量x k=

(或

(2)同一水平位移s 下落高度h
v=s

(或

(3)BCAD

解析

(1)由胡克定律可知,要测出弹簧的劲度系数,需测拉力(等于弹簧弹力)和弹簧的形变量;(2)此实验是利用平抛运动测小球初速度,因此弹簧每次都要压到同一位置,使小球平抛的初速度恒定;测平抛初速度须测定平抛竖直高度h和水平位移s,则s=v₀t,h=

gt²求初速度;(3)略.

核心考点

试题【如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势】；主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]

举一反三

某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律,让质量为m1的小球从斜槽某处由静止开始滚下,与静止在斜槽末端质量为m2的小球发生碰撞.

(1)实验中必须满足的条件是________.
A.m1必须大于m2
B.斜槽必须是光滑的
C.斜槽末端的切线必须水平
D.m1每次必须从同一高度由静止滚下
(2)实验中必须测量的物理量是________.
A.两小球的质量m1和m2
B.两小球的直径d1和d2
C.桌面离地面的高度H
D.小球飞出的水平距离s
(3)下列说法中有利于减小误差、提高实验结果准确程度的是________.
A.两小球的质量差越大越好
B.小球释放点离地面的高度越大越好
C.调整斜槽,使m1、m2碰撞时球心在同一水平面上
D.将小球重复10次的落点用半径尽量小的圆圈住,其圆心作为小球的落点位置

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（1）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：
①游标卡尺的读数　___________mm；
②螺旋测微器的读数___________mm。

（2）用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为m_A的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，把质量为m_B的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。(其中O点与刻度尺零刻线对齐)

①请在图中读出OP=          cm。
②由图可以判断出R是         球的落地点，Q是         球的落地点。
③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式                      。
（3）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m="200g" 的重锤拖着纸带由静止开始下落，
在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点时间间隔为0.10s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图7所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s²。

①打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度v_B=___________（保留三位有效数字）；
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔE_p=_________，重锤动能增加量ΔE_K=　　　　　（保留三位有效数字）；
③即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，该实验求得的ΔE_p通常略大于ΔE_k，这是由于实验存在系统误差，该系统误差产生的主要原因是：___________________________。

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在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得

，只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T，作出

图象，就可以求出当地的重力加速度，理论上

图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示。

⑴造成图象不过坐标原点的原因是__________________________________；
⑵由图象求出的重力加速度g=___________m/s²（保留三位有效数字，取π²=9.86）

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在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g="9." 80m/s2．那么：
① 根据图上所得的数据，应取图中O点和点来验证机械能守恒定律
② 从O点到所取点，重物的重力势能减少量

= J，动能增加量

= J；(结果取3位有效数字）

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（8分）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。
（1）分划板的中心刻线分别对准第l条和第6条亮纹的中心时，手轮上的读数如图14—4（丙）所示，则对准第1条时读数

mm、对准第6条时读数

mm。
（2）写出计算波长

的表达式，

（用

、

表示，不用计算）。
（3）在屏上观察到了干涉条纹. 如果将双缝的间距变小，则屏上的干涉条纹的间距将变；（选大或小）

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