13.(06年四川卷)(1)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，①測擺長時，若正確測出懸線長l和擺球直徑d,則擺長為 ;②測周期時，當擺球經(jīng)過 位置時開始計時并計數(shù)l次，測出經(jīng)過該位置N次(約60~100次)的時間為t,則周期為 。
此外,請你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計一個實驗，粗略測出重力加速度g，并參照示例填寫下表(示例的方法不能再用)。
A.天平; B.刻度尺; C.彈簧秤; D.電磁打點計時器; E.帶夾子的重錘;
F.紙帶; G.導(dǎo)線若干; H.鐵架臺; I.低壓交流電源; J.低壓直流電源;
K.小車; L.螺旋測微器; M.斜面(高度可調(diào)，粗糙程度均勻)。
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所選器材(只填器材序號) |
簡述實驗方法(不要求寫出具體步驟) |
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示例 |
安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨重錘豎直下落。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果。 B、D、E、F、G、H、I |
安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨重錘豎直下落。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果。 |
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實驗設(shè)計 |
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(2)在“測定金屬的電阻率”實驗中，需要測量金屬絲的長度和直徑�，F(xiàn)用最小分度為1 mm的米尺測量金屬絲長度，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬絲兩端在米尺上相對應(yīng)的位置，測得的金屬絲長度為 mm。在測量金屬絲直徑時，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支。如何較準確地測量金屬絲的直徑？請簡述測量方法：
解析：(1)①
(2分); ②平衡(2分);
(3分);
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實驗器材 |
簡述實驗方法 |
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實驗設(shè)計 |
A、C、E |
用彈簧秤稱出帶夾子重錘的重力大小G,再用天平測出其質(zhì)量m,則g=G/m。 |
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或 實驗設(shè)計 |
B、D、F、G、I、K、M |
安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車一起沿斜面下滑。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)。改變斜面高度再測一次。利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果。 |
①972.0mm
②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D,由此可以計算得出金屬絲的平均直徑為D/N。
12.(06年天津卷)用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意如圖，斜槽與水平槽圓滑連接。實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B球裝置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡。記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點的距離：
，
，
，并知A、B兩球的質(zhì)量比為
，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的 點，系統(tǒng)碰撞前總動量
與碰撞后總動量
的百分誤差
%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
答案：P；2
11.(07年廣東卷)如圖(a)所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz。圖(b)中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示。
⑴根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑵打a段紙帶時，小車的加速度是2.5 m/s2。請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的_________。
⑶如果取重力加速度10 m/s2，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為_________。
答案：⑴5.0 m/s2(結(jié)果是4.8 m/s2的得1分)
⑵D4D3區(qū)間內(nèi)
⑶1:1
10.
(07重慶理綜卷)建造重慶長江大橋復(fù)線橋高將長百米、重千余噸的鋼梁從江水中吊起(如圖2)，施工時采用了將鋼梁與水面成一定傾角出水的起吊方案，為了探究該方案的合理性，某研究性學(xué)習小組做了兩個模擬實驗.研究將鋼板從水下水平拉出(實驗1)和以一定傾角拉出(實驗2)的過程中總拉力的變化情況.
①必要的實驗器材有：鋼板、細繩、水盆、水、支架、刻度尺、計時器和 等。
②根據(jù)實驗曲線(如圖3)，實驗2中的最大總拉力比實驗1中的最大總拉力降低了 。
③ 根據(jù)分子動理論，實驗1中最大總拉力明顯增大的原因是 。④ 可能導(dǎo)致測量拉力的實驗誤差的原因有：讀數(shù)不準、鋼板有油污、 等等(答出兩個即可)
答案：⑵①測力計(彈測力計、力傳感器等等)
②13.3(允許誤差±0.5)； 0.27(允許誤差±0.03)N
③分子之間存在引力，鋼板與水面的接觸面積大
④快速拉出、變速拉出、出水過程中角度變化、水中有油污、水面波動等等
9.(07年上海卷)利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律，設(shè)計方案如圖(a)所示，在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點到木板的距離OO/＝h(h＞L)。
⑴電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是：____________。
⑵將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點，O/C＝s，則小球做平拋運動的初速度為v0＝________。
⑶在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角q，小球落點與O/點的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以s2為縱坐標、cosq為橫坐標，得到如圖(b)所示圖像。則當q＝30°時，s為________m；若懸線長L＝1.0 m，懸點到木板間的距離OO/為________m。
答案：⑴保證小球沿水平方向拋出；
⑵
； ⑶0.52； 1.5
8.
(07年全國理綜Ⅰ)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e＝1，非彈性碰撞的e＜1。某同學(xué)借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖所示)驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞)，且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。
實驗步驟如下：
安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重垂線所指的位置O。
第一步：不放小球2，讓小球 1 從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步：把小球 2 放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球 1 從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
上述實驗中，
①P點是_____________的平均位置，
M點是_____________的平均位置，
N點是_____________的平均位置，
②請寫出本實驗的原理
寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？
______________________________________________________________________
答案：①P點是在實驗的第一步中小球1落點的平均位置
M點是小球1與小球2碰撞后小球1落點的平均位置
N點是小球2落點的平均位置
②小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，設(shè)為t，則有
OP＝v10t
OM＝v1t
ON＝v2t
小球2碰撞前靜止， v20＝0
③OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)， 由圖可知OP＝2a+R，因此水平熒光屏發(fā)亮范圍的右邊界的坐標
7.(07年江蘇卷)如(a)圖，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移－時間(s－t)圖象和速率－時間(v－t)圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h。(取重力加速度g＝9.8 m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字)
⑴現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，A的v－t圖線如(b)圖所示。從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a＝ m/s2 ,摩擦力對滑塊A運動的影響 。(填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”)
⑵此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變 ，可驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實驗時通過改變 ，可驗證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。
⑶將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊A換成滑塊A/，給滑塊A/一沿滑板向上的初速度，A/的
s－t圖線如(c)圖。圖線不對稱是由于 造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝ (用反三角函數(shù)表示)，滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝
答案：⑴6； 不明顯，可忽略
⑵斜面高度h； 滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變
⑶滑動摩擦力； arcsin0.6(arcsin0.57-arcsin0.64)； 0.3
6.(07年海南卷)現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。
⑴填入適當?shù)墓交蛭淖�，完善以下實驗步驟(不
考慮摩擦力的影響)：
①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。
②用米尺測量A1與A2之間的距離s，則小車的加速度a＝ 。
③用米尺測量A1相對于A2的高度h。設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F＝ 。
④改變 ，重復(fù)上述測量。
⑤以h為橫坐標，1/t2為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。
⑵在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：
①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0。
②進行⑴中的各項測量。
③計算與作圖時用(h－h0)代替h。
對此方案有以下幾種評論意見：
A．方案正確可行。
B．方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。
C．方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)。
其中合理的意見是 。
答案：⑴②
③
④斜面傾角(或填h的數(shù)值)
⑵C
5.(07年天津理綜)⑴一種游標卡尺，它的游標尺上有50個小的等分刻度，總長度為49 mm。用它測量某物體長度，卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長度是_______cm。
⑵某學(xué)生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，實驗時得到一條紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點，在這點下標明A，第六個點下標明B，第十一個點下標明C，第十六個點下標明D，第二十一個點下標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清，于是他測得AC長為14.56 cm、CD長為11.15 cm，DE長為13.73 cm，則打C點時小車的瞬時速度大小為______m/s，小車運動的加速大小為________m/s2，AB的距離應(yīng)為_______cm。(保留三位有效數(shù)字)
答案：(1)4.120；(2)0.986，2.58，5.99；
4.(07年四川理綜)⑴在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是________________．
A．游標卡尺 B．秒表 C．坐標紙
D．天平 E．彈簧秤 F．重垂線
實驗中，下列說法正確的是_______________
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些
E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來
答案：⑴CF； AD
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