题目
题型:不详难度:来源:
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=__________。
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总能大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是__________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤的下落的过程中受到的平均阻力大小为F=__________。
答案
解析
试题分析:(1)B:错误,应接到交流输出端上;C:没有必要测量m;D:错误,应先接通开关,让第1点打清楚再放开重物。
(2)重锤做匀加速直线运动,所以在相等时间内走过的位移差是一个定值,故,又因为,所以
(3)重锤的质量m,根据牛顿第二定律得:
点评:纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.对于阻力的求解我们可以从牛顿第二定律角度求解,也可以运用动能定理去解决.
核心考点
试题【如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
①首先他们都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.
(1)A、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数,用m、d、g表示劲度系数k= .
(2)如果成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是:x= ;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x= .
(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持 不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测出相对应的加速度a.
(2)该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F图线如右图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
(3)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持 不变,分别改变物体的质量m,测出相对应的加速度a.
(4)如果图象是通过坐标原点的一条直线,则说明 .
A.加速度a与质量m成正比 B.加速度a与质量m成反比
C.质量m与加速度a成反比 D.质量m与加速度a成正比
(5)在研究物体的“加速度、作用力和质量” 三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是( )
(A)建立理想模型的方法 (B)控制变量法 (C)等效替代法 (D)类比法
(1)以下实验操作过程中正确的是 ;
A.甲实验时,两个拉力的大小应相等
B.甲实验时,两个拉力的方向应互相垂直
C.乙实验时,只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D.乙实验时,仍须将橡皮条的结点拉到O点
(2)图丙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是 ;
(3)本实验采用的科学方法是 。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(1)还需要的测量工具有 、 。
(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是 ;要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是 (填M≈m、M≥m或M≤m)。
(3)在保持小车所受合外力一定的情况下,对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车加速度a与其质量M的数据如下表:(钩码质量m=30g)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
a(m·s-2) | 1.51 | 1.23 | 1.00 | 0.86 | 0.75 | 0.67 |
M (kg) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
1/M(kg-1) | 5.00 | 4.00 | 3.33 | 2.86 | 2.50 | 2.22 |
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