14. (1)200Ω 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”.图中小车内可放置砝码;实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
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(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,
 
 
,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图乙是某次实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、…,可获得各计数点刻度值s,求出对应时刻小车的瞬时速度V,则D点对应的刻度值为sD=
 
cm,D点对应的速度大小为vD=
 
m/s.
(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据.其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和,|
v
2
2
-
v
2
1
|
是纸带上某两点的速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E;F是钩码所受重力的大小,W是在以上两点间F所作的功.
次   数 M/kg |
v
2
2
-
v
2
1
|/(m2?s-2)
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.490 0.210
2 0.500 1.65 0.413 0.980 0.430
3 0.500 2.40 0.600 1.470 0.630
4 1.000 2.40 1.200 2.450 1.240
5 1.000 2.84 1.420 2.940 1.470
由上表数据可以看出,W总是大于△E,其主要原因是;钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差,还有
 

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(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
⑤测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
 

本实验还需直接测量的物理量是:
 
.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是
 
.(用相应的符号表示)
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(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.
表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
次数 小车质量
M/g
加速度
a/m?s-2
1
M
/kg-1
1 200 1.91 5.00
2 250 1.71 4.00
3 300 1.50 3.33
4 350 1.36 2.86
5 400 1.12 2.50
6 450 1.00 2.22
7 500 0.90 2.00
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:
 

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(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
Mg
h
d
s
-mgs
Mg
h
d
s
-mgs
.动能的增加量可表示为
1
2
(m+M)
b2
t2
1
2
(m+M)
b2
t2
.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s(m) 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t(ms) 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
(×104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=
2.40
2.40
×104m-1.?s-2(保留3位有效数字).

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s
直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.

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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
 
,动能的增加量可表示为
 
.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
 

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(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
/104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点
 
;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=
 
×104 m-1?s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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(2011?开封一模)(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用图1所示装置的实验方案,他想用沙和沙桶的总重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,他使长木板左端抬起一个合适的角度,平衡摩擦力.你认为在实验中还应该使
小车质量远大于沙和沙桶的总质量.
小车质量远大于沙和沙桶的总质量.

如图2所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间问隔为T,距离如图.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)
x2+△x3
2T
x2+△x3
2T
;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除了要测量沙和沙桶的总重力、测量小车的位移、速度外,还要测出的物理量有
小车质量
小车质量


(2)用上面的装置也可以做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,以下是某一实验小组记录的部分实验数据.淆你根据表格中数据.在如图中取合适的坐标系作图象,寻找加速度和质量的关系.
他们实验时沙和沙桶的质量始终没有变化.
次数 小车质量M/g 加速度
1
M
/kg-1
1 200 1.91 5.00
2 250 1.71 4.00
3 300 1.50 3.33
4 350 1.32 2.86
5 400 1.12 2.50
6 450 1.00 2.22
7 500 0.90 2.00
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:
未能满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.
未能满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.

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同步练习册答案