1、实验题专项练(五)1.(2022江西吉安模拟)用如图所示的实验装置验证矩形线框的自由下落过程满足动量定理,已知线框用直径为d(远小于线框的边长)的粗铜线做成,当地重力加速度为g。某次实验中线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1和t2。(1)为完成该实验,下列步骤还必需的是(填入标号)。A.用天平测线框的质量mB.用刻度尺测线框上、下边之间的距离LC.用秒表测线框上、下边通过光电门的时间间隔t(2)线框下边通过光电门时的速度大小为(用测量的物理量和已知量表示)。(3)在误差允许范围内,满足关系式(用测量的物理量和已知量表示),则验证了线框自由下落过程中满足动量定理。(4)请提一条对减小
2、实验误差有帮助的建议: 。2.(1)灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 A、内阻Rg=900 ,某实验小组学习多用电表原理后将G改装成一个量程为1 mA的电流表,然后利用电流表改装成量程为3 V的电压表,实验室提供的定值电阻有R1=100 、R2=2 000 、R3=2 910 、R4=8 100 ,应选定值电阻 和 完成改装。(2)用改装的电压表测量某电阻两端的电压,G的指针位置如图甲所示,则电压为 V。(3)将改装后的电压表与标准电压表校对,用笔画线完成图乙电路。校对时,闭合S前滑片P应在(选填“a”或“b”)端。甲乙答案：1.答案 (1)C(2)dt1(3) gt=dt2-dt1(4)
3、见解析解析 (1)根据题干所描述的步骤可测出线框上边和下边通过光电门时的速度大小。根据动量定理的表达式可知,等式两边均含有m,可以消去,所以不需要测量m,故A错误;本实验要验证的是动量定理,不是机械能守恒定律,故不需要测量线框上、下边之间的距离L,故B错误;根据动量定理的表达式可知,实验还需要测量线框整体经过光电门过程中重力的作用时间,即需要测量线框上、下边通过光电门的时间间隔t,故C正确。(2)本实验中利用线框下边通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有v1=dt1。(3)本实验中利用线框上边通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有v2=dt2,根据动量定理有mgt=mv2-mv1,即gt=
4、dt2-dt1。(4)上、下边距离大一些,从而减小速度的测量误差;选用密度更大的材料做成线框,从而减小空气阻力对实验的影响;尽量选用直径较小的粗铜线,从而减小速度的测量误差;下落过程上、下边保持水平等。(答案合理即可)2.答案 (1)R1R3(2)1.5(3)见解析图a解析 (1)改装成电流表需要的电阻R1=IgRgI-Ig=10010-69000.001-10010-6 =100 ,改装后电流表内阻RA=IgRgI=10010-69000.001 =90 ;把电流表改装成电压表,需要串联电阻R3=UI-RA=30.001 -90 =2 910 。(2)用改装的电压表测量某电阻两端的电压,G的指针位置如题图甲所示,量程为3 V,则电压为1.5 V。(3)将改装后的电压表与标准电压表校对,应并联,如图所示。
