某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。① 实验中所用电磁打点计时器是一种使用__________(填 “交流”或 “直流

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。① 实验中所用电磁打点计时器是一种使用__________(填 “交流”或 “直流

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某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。

① 实验中所用电磁打点计时器是一种使用__________(填 “交流”或 “直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是4-6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔_______s打一次点。
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__           _______               ___,实验时首先要做的步骤是_________________。
③ 在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M;往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m;让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为_________________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
答案
①交流,0.02秒 ②沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 ③ mgL=Mv22Mv12
解析

试题分析:①由电磁打点计时器工作原理知必须通入交流电,若频率为50Hz,则打点周期是频率倒数即0.02s②沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,对沙和沙桶有 mg-T=ma,对小车有 T=Ma,解得,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,要使拉力即为合力,则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力,故需将长木板的无定滑轮的一端垫高以平衡摩擦力。③合力的功为W=mgL,动能的变化为ΔEK=Mv22Mv12,根据动能定理需验证的表达式为W=ΔEK即 mgL=Mv22Mv12
举一反三
如图所示,是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验,在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处,并通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在B处,测得滑块(含遮光板)质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g,将滑块在图示A位置释放后,光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为△t;

①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M        (填:是、否)。
②实验中还需要测量的物理量是        (用文字及相应的符号表示)。
③本实验中验证机械能守恒的表达式为:                                     
(用以上对应物理量的符号表示)。
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量,请指出实验的调节可能出的问题
                                                。      
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(12分)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。

①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:
a____________________________________________;
b____________________________________________。
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h1、h2、h3、h4、h5.若打点的周期为T,则打E点时速度为vE =___________;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=_________m/s2
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(1)如下图,该螺旋测微器的读数为_________mm。

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(10分)在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节,下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。
物体运动的起止点
所测的物理量
1
2
3
4
5
A→B
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象;

⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象;
⑶通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中,s随t变化的规律是:               (用s、t表示,涉及数字,计算结果保留2位有效数字)。
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(8分)“探究力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。

⑴该图中两弹簧测力计的读数恰好相等,由图可读出每根细绳拉力大小为       N(只需读到0.1N);
⑵图乙中的四个“·”表示A、B、C、O在纸上的位置,请根据正确读出的拉力大小,在该纸上作出它们合力的图示;(要求:在表示分力的线段上,从起点开始每0.5N标度长注上标度线)
⑶某同学在做该实验是认为:
A.在重复进行实验以提高结论的可靠性时,O点位置是不允许变动的
B.弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.弹簧测力计应在使用前校零
D.两根细绳必须等长
其中正确的是       (填入相应的字母)。
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