实验题押题突破练①
1.[探究弹力和弹簧伸长的关系](2019年福建南平二模)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k.每当挂在弹簧下端的钩码(每个钩码质量m=50 g)处于静止状态时,用刻度尺测出对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
所挂钩码个数n
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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Ln/cm
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10.18
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13.09
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14.58
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16.08
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17.54
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(1)表格中第二组数据的弹簧长度如图所示,则弹簧长度为________cm.
(2)用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量ΔL=__________cm;并由ΔF=kΔL算出弹簧的劲度系数k=______N/m.(g=9.8 m/s2,结果保留3位有效数字)
【答案】(1)1.60 (2)1.47 33.3
2.[测量某金属丝电阻]实验老师指导小明和小华用一种更加精确的方法测量某金属丝的电阻,实验电路如图甲所示,老师告诉他们,这样的电路在物理学中叫“电桥”.老师提供的实验器材有:电源(电动势约为3 V,内阻不可忽略),电阻箱R0(最大阻值9 999 Ω),定值电阻R1=200 Ω,R2=500 Ω,灵敏电流计(0刻度在表盘正中央),待测金属丝Rx,开关S,导线若干,刻度尺.
甲 乙
(1)部分操作步骤如下:
①按电路图连接电路;
②闭合开关S,调节R0,使灵敏电流计读数为零,记下R0的读数.
(2)若某次实验中,当灵敏电流计读数为零时,R0的读数如图乙所示,则此次实验测得的电阻阻值Rx=________.
(3)老师加大了实验难度,提出假如R1、R2阻值未知,在不添加和更换任何电路元件的前提下,如何继续使用电桥测出Rx?(写出必要的步骤和需要测量、记录的物理量,同时物理量用相应的字母表示)
(4)写出(3)的结果表达式Rx=________(用测量、记录的物理量的字母表示).
【答案】(2)117.5 Ω (3)调节电阻箱R0,使灵敏电流计读数为零,记下R0的读数R01,保持电路其余部分不变,仅把电阻R1、R2位置互换(或把R0、Rx位置互换),调节电阻箱R0,使灵敏电流计读数为零,记下R0的读数R02 (4)
【解析】(2)由图乙读出的示数为 R0=47 Ω,则Rx=R2,得Rx=R0=2.5R0=117.5 Ω.
(3)(4)调节电阻箱R0,使灵敏电流计读数为零,记下R0的读数R01,保持电路其余部分不变,仅把电阻R1、R2位置互换(或把R0、Rx位置互换),调节电阻箱R0,使灵敏电流计读数为零,记下R0的读数R02,在变换R1、R2位置前,电流表G的示数为零,则有=,变换R1、R2位置后,电流表G的示数为零,则有=,联立得Rx=.
3.[探究动能定理](2019年江西师大附中质检)(1)在实验室中用游标卡尺测量一物体长度的读数是________cm,螺旋测微仪测量金属丝的直径时,由图可知金属丝的直径是________mm.
(2)某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理.固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸.将小球从斜槽上不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x,改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度H(h为单位长度)
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h
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2h
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3h
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4h
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5h
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6h
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7h
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8h
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9h
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水平位移x/cm
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5.5
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9.1
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11.7
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14.2
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15.9
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17.6
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19.0
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20.6
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21.7
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①斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦.
②以H为横坐标,以________为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示:达到了验证动能定理的目的.
③受该实验方案的启发,另一同学改用图丙的装置实验.他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d.当他以H为横坐标,以______为纵坐标,描点作图,使之仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的.