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增分练(2)
[对应学生用书P218]
1.(2022济南二模)利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利
用如图所示的实验装置,结合手机的传感器功能测定当地的承力加速度,实验步骤如下:
光电门
777777777777
①实验前用游标卡尺测出小球的直径d=10.00mm。
②实验装置中固定轨道AB的末端水平,在轨道末端的安装一光电门,光电门通过数据
采集器与计算机相连,测量小球离开轨道时的速度。将小球从轨道的某高度处由静止释放,
小球运动一段时间后,打到竖直记录屏N上,记下落点位置。然后通过手机传感器的测距
功能,测量并记录小球做平抛运动的水平距离x和竖直下落距离h。
③多次改变屏N的水平距离x,使小球每次都从轨道的同一位置处由静止释放,重复
上述实验,记录多组x、h数据,如下表所示
实验顺序
1
2
3
4
5
x(cm)
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
x2(×102m)
1.00
2.25
4.00
6.25
9.00
h(cm)
4.88
10.96
19.52
30.53
43.92
请根据上述数据,完成下列问题:
(1)在答趣卡给定的坐标纸上做出x2-h的图像:
↑x2(×10-2m)
10
6
051015202530354045h/cm
(2)若光电计时器记录的平均遮光时间t=0.01s,根据上述图像求得当地的重力加速度
大小g=
m/s2(结果保留三位有效数字):
(③)若实验中,每次记录的h值均漏掉了小球的半径,按照上述方法计算出的重力加速
度大小与真实值相比是
。(填“偏大”“偏小”或“相等”)
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解析(1)由表中数据可得x2弘h=2.05
则x2h的图像如下。
↑x2(×10-2m)
8
7
6
'出出
051015202530354045h/cm
(2)有平抛运动的特点与图像可得,图像斜率为k=x2一0h一0=2g=0.205
平抛运动的初速度为o=dt=10×10-30.01m/s=1m/s
则重力加速度为g≈9.76m/s2。
(③)求重力加速度时,不需要知道小球的直径也可以,故计算出的重力加速度大小与真
实值是相同的。
答案(1)图见解析(2)9.76土0.03(3)相等
2.(2022丹东二模)图1为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置图。
4光电门1
挡光条
光电门2
定滑轮
滑块M
气垫导轨
导轨标尺
砝码
77777777777777777777777777777777777
图1
2
cm
山山山主R
mnnm游标
10
20
图2
(1)实验步骤:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度足够高,将导轨调至水平;
B.用游标卡尺测量挡光条宽度L,如图2所示,则L=
mm;
C.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s:
D.光电门2固定在靠近定滑轮处,光电门1的位置可移动:
E.将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡
光条已通过光电门2:
F,分别测出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和2
G.改变光电门1的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始运动,并读
出两光电门中心之间的距离3,记下相应的挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和
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2:
H.用天平称出托盘和砝码的总质量m及滑块和挡光条的总质量M。
(2)作出
avs4a小col(填“f(12122随s变化图像,若要符合机械能守恒定律,该
图像的斜率k的绝对值应该等于
。(用题中所给物理量的字母及重力加速度g表示)
解析(1)根据游标卡尺读数规则,该遮光条宽度为L=9mm+6×0.05mm=9.30mm
(②)每次都使滑块从同一点由静止开始运动,由于光电门2固定,光电门1的位置可移
动,由公式2-20=2as,可知0是一个常量,所以只需要作20关于s的变化关系图像即
可,又20=\avs4\al\co1(f(Lt1)2=L2avs4 allcol(f(12),即作出13随s变化图像即
可。
根据牛顿第二定律有mg=(m+M0a,可得a=mgm+M,即有2-L2.13=2
a\vs4\al\col(f(mgm十M0)s,可求得131=一2mgm十ML2s+v2L2,若要符合机械能
守恒定律,则该图像的斜率k的绝对值应为2mgm+ML2。
答案(1)9.30(2)1212mgm+ML2
3.某学习小组用如图所示装置来研究碰撞中的动量守