14. (1)200Ω 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”.圖中小車內(nèi)可放置砝碼;實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達(dá)地面,打點計時器工作頻率為50Hz.
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(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,
 
,
 
,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,關(guān)閉電源;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作.
(2)如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、…,可獲得各計數(shù)點刻度值s,求出對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V,則D點對應(yīng)的刻度值為sD=
 
cm,D點對應(yīng)的速度大小為vD=
 
m/s.
(3)下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù).其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|
v
2
2
-
v
2
1
|
是紙帶上某兩點的速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E;F是鉤碼所受重力的大小,W是在以上兩點間F所作的功.
次   數(shù) 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
由上表數(shù)據(jù)可以看出,W總是大于△E,其主要原因是;鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差,還有
 

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(1)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中,某實驗小組采用如圖甲所示的裝置.實驗步驟如下:
①把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點計時器
②改變木板的傾角,以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力
③用細(xì)線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連
④接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點
⑤測出s、s1、s2(如圖乙所示),查得打點周期為T.
判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是
 
;
本實驗還需直接測量的物理量是:
 
.(并用相應(yīng)的符號表示)
探究結(jié)果的表達(dá)式是
 
.(用相應(yīng)的符號表示)
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(2)用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗.以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù),根據(jù)表格中數(shù)據(jù),在圖中取合適的坐標(biāo)系,作出圖象.
表格:小車受力相同(均取砂桶質(zhì)量m=50g).
次數(shù) 小車質(zhì)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
根據(jù)圖象判斷,實驗產(chǎn)生誤差的最主要原因是:
 

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(2011?海南)現(xiàn)要通過實驗驗證機(jī)械能守恒定律.實驗裝置如圖1所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測試遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到導(dǎo)軌低端C點的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A,B 兩點的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖;
(1)若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為
Mg
h
d
s
-mgs
Mg
h
d
s
-mgs
.動能的增加量可表示為
1
2
(m+M)
b2
t2
1
2
(m+M)
b2
t2
.若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,
1
t2
與s的關(guān)系式為
1
t2
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s

(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(A點)下滑,測量相應(yīng)的s與t值,結(jié)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為橫坐標(biāo),
1
t2
為縱坐標(biāo),在答題卡上對應(yīng)圖2位置的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點;根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線,求得該直線的斜率k=
2.40
2.40
×104m-1.?s-2(保留3位有效數(shù)字).

由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出
1
t2
-s
直線的斜率ko,將k和ko進(jìn)行比較,若其差值在試驗允許的范圍內(nèi),則可認(rèn)為此試驗驗證了機(jī)械能守恒定律.

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現(xiàn)要通過實驗驗證機(jī)械能守恒定律.實驗裝置如圖1所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到導(dǎo)軌底端C點的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A、B兩點間的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖:(1)若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為
 
,動能的增加量可表示為
 
.若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,
1
t2
與s的關(guān)系式為
1
t2
=
 

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(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(A點)下滑,測量相應(yīng)的s與t值,結(jié)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為橫坐標(biāo),
1
t2
為縱坐標(biāo),在圖2的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點
 
;根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線,求得該直線的斜率k=
 
×104 m-1?s-2(保留3位有效數(shù)字).由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出
1
t2
-s直線的斜率k0,將k和k0進(jìn)行比較,若其差值在實驗允許的范圍內(nèi),則可認(rèn)為此實驗驗證了機(jī)械能守恒定律.

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(2011?開封一模)(1)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)采用圖1所示裝置的實驗方案,他想用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,他使長木板左端抬起一個合適的角度,平衡摩擦力.你認(rèn)為在實驗中還應(yīng)該使
小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量.
小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量.

如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間問隔為T,距離如圖.則打C點時小車的速度表達(dá)式為(用題中所給物理量表示)
x2+△x3
2T
x2+△x3
2T
;要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系,除了要測量沙和沙桶的總重力、測量小車的位移、速度外,還要測出的物理量有
小車質(zhì)量
小車質(zhì)量


(2)用上面的裝置也可以做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,以下是某一實驗小組記錄的部分實驗數(shù)據(jù).淆你根據(jù)表格中數(shù)據(jù).在如圖中取合適的坐標(biāo)系作圖象,尋找加速度和質(zhì)量的關(guān)系.
他們實驗時沙和沙桶的質(zhì)量始終沒有變化.
次數(shù) 小車質(zhì)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
根據(jù)圖象判斷,實驗產(chǎn)生誤差的最主要原因是:
未能滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量.
未能滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量.

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同步練習(xí)冊答案