题目
题型:不详难度:来源:
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①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量应满足的实验条件是______,实验时首先要做的步骤是____________.
②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动,用打点计时器在纸带上记录其运动情况.图乙是实验时得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.本实验能测出的物理量有:小车的质量M,钩码的总质量m,各计数点间的距离△xn.已知相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g.则打点计时器打出B点时小车的速度为______,对于BE段,小车合外力做的功与动能变化间的关系式为______.(均用题中所给的字母表示)
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落,通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①在实验过程中,下列说法正确的是:______.
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、天平和刻度尺
B.打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中其他条件相同时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.实验时先释放纸带,在接通电源
②按安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图1所示.图1中O点为打点起始点,且速度为零.
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选取纸带上打出的连续点A、B、C、…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分虽为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为难此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力热能的减少量△EP=______,动能的增加量△EK=______(用题中所给字母表示).
③以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图线,如图2所示.从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=______m/s2.(保留3位有效数字)
答案
对钩码,有:mg-T=ma
对小车,有:T=Ma
解得:T=
M |
M+m |
故当M>>m时,有T≈mg
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高.故实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.
(2)根据在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度大小等于该过程的平均速度大小.可知B点的速度大小等于AC间的平均速度,即为:
vB=
△x1+△x2 |
2T |
对于BE段,小车合外力做的功与动能变化间的关系式为:
mg(△x2+△x3+△x4)=
1 |
2 |
v | 2E |
1 |
2 |
v | 2B |
(2)①A、因为我们需要验证的方程是mgh=
1 |
2 |
B、打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上,这样能减小摩擦阻力的影响,故B正确.
C、实验中其他条件相同时,重锤较大时,空气阻力的影响会小些,实验的误差会减小,故C错误.
D、应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,这样可以再纸带上尽量多的打点,并提高纸带利用率,故D错误;
故选:B.
②从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力热能的减少量△EP=mgh2,动能的增加量△EK=
1 |
2 |
h3-h1 |
2 |
③根据mgh=
1 |
2 |
k |
2 |
图线的斜率为:k=
8.8-3.0 |
0.45-0.15 |
19.3 |
2 |
故答案为:
(1)①钩码的总质量远小于小车的质量;平衡摩擦力.
②
△x1+△x2 |
2T |
1 |
2 |
v | 2E |
1 |
2 |
v | 2B |
(2)①B;
②mgh2,
1 |
2 |
h3-h1 |
2 |
③9.67.
核心考点
试题【(1)某同学用如图甲所示的装置来探究动能定理.①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量应满足的实验条件是______,实验时首先要】;主要考察你对功等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体数值 |
B.实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力 |
C.实验中应先释放小车后通电 |
D.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度不用保持一致 |
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(2)测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω).器材:量程为3V的理想电压表V,量程为0.5A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑动变阻器R′,开关K,导线若干.
①在图丙中画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出.
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求
出E=______,r=______.(I1,I2,U1,U2及R表示)
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,画出对应的位移一时间图线,然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设,回答下列提问:
与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是______,______.
(2):量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为2.5cm,则这只弹簧测力计3N刻度线与零刻度线间的距离为______cm;弹簧测力计所用弹簧的劲度数为______N/m.
(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是______.
A.防止小车不能被橡皮筋拉动
B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C.便于小车获得较大的弹射速度
D.防止纸带上打点不清晰
(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化.
甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;
乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化.你认为______(填“甲”或“乙”)同学的方法可行.
(3)某同学根据测量的数据作出W-v2的图象如图2所示,说明该同学实验中可能存在的问题______.
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A.为减小实验误差,长木板应水平放置 |
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 |
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动 |
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度 |
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