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有一个同学经过思考,认为验证牛顿第二定律的实验装置(如图所示)也可以用来验证动能定理.其实验过程为:A、测出小车的质量M;B、平衡摩擦力;C、测出小桶和砂的质量m;D、安装好实验装置,接通频率为50Hz的低压交流电源,放开小车,让打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并作好标记;E、改变小车或者小桶的质量,再做几次实验.
(1)当小车的质量M=900g,小桶和砂的质量m=110g时,打出的纸带的某一段如下图所示(长度单位为cm),图中各点为每10个打点选出的计数点(两计数点间还有9个打点未标出).从计数点A到计数点E,小桶和砂的重力所做的功W=
1.294
1.294
J;小车动能的增量△Ek=
1.08
1.08
J.(g 取9.8m/s2
(2)如果实验操作和数值计算的过程都正确无误,但实验结果W和△Ek在误差允许范围内总是不相等,你认为主要原因是:
小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
分析:根据重力做功的定义式求解小桶和砂的重力所做的功.
根据某段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度,可以求出A、E点速度大小,从而进一步求出其动能的增加量.
解答:解:(1)从计数点A到计数点E,小桶和砂的重力所做的功W=mgh=0.11×9.8×(1.40-0.20)=1.294J
图中各点为每10个打点选出的计数点(两计数点间还有9个打点未标出),所以相邻的计数点的时间间隔是0.2s.
匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vA=
x0B
t0B
=2.2m/s
vE=
xDF
tDF
=3.8m/s
小车动能的增量△Ek=
1
2
m
v
2
E
-
1
2
m
v
2
A
=1.08J
(2)实验结果W和△Ek在误差允许范围内总是不相等,你认为主要原因是:小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
故答案为:(1)1.294;      1.08
(2)小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
点评:书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,同时要熟练应用所学基本物理知识进行数据处理.
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

有一个同学经过思考,认为验证牛顿第二定律的实验装置(如图所示)也可以用来验证动能定理.其实验过程为:A、测出小车的质量M;B、平衡摩擦力;C、测出小桶和砂的质量m;D、安装好实验装置,接通频率为50Hz的低压交流电源,放开小车,让打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并作好标记;E、改变小车或者小桶的质量,再做几次实验.
(1)当小车的质量M=900g,小桶和砂的质量m=110g时,打出的纸带的某一段如下图所示(长度单位为cm),图中各点为每10个打点选出的计数点(两计数点间还有9个打点未标出).从计数点A到计数点E,小桶和砂的重力所做的功W=______J;小车动能的增量△Ek=______J.(g 取9.8m/s2
(2)如果实验操作和数值计算的过程都正确无误,但实验结果W和△Ek在误差允许范围内总是不相等,你认为主要原因是:______.

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年广东省广州市增城市郑中钧中学高三(上)月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

有一个同学经过思考,认为验证牛顿第二定律的实验装置(如图所示)也可以用来验证动能定理.其实验过程为:A、测出小车的质量M;B、平衡摩擦力;C、测出小桶和砂的质量m;D、安装好实验装置,接通频率为50Hz的低压交流电源,放开小车,让打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并作好标记;E、改变小车或者小桶的质量,再做几次实验.
(1)当小车的质量M=900g,小桶和砂的质量m=110g时,打出的纸带的某一段如下图所示(长度单位为cm),图中各点为每10个打点选出的计数点(两计数点间还有9个打点未标出).从计数点A到计数点E,小桶和砂的重力所做的功W=______J;小车动能的增量△Ek=______J.(g 取9.8m/s2
(2)如果实验操作和数值计算的过程都正确无误,但实验结果W和△Ek在误差允许范围内总是不相等,你认为主要原因是:______.

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