(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材: A.交流电源、导线
题型:不详难度:来源:
(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:
(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材: A.交流电源、导线 B.天平(含配套砝码) C.秒表 D.刻度尺 E.细线、砂和小砂桶 其中不必要的器材是 (填代号)。 (2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB= m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a= m/s2。(结果保留三位有效数字)
(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是 ,图线在末端弯曲的原因是 。 |
答案
(1)C (1分)(2)0.680 (1分); 1.61 (2分)(3)平衡摩擦力过度 (1分) 砂和小砂桶的总质量m不远小于小车和砝码的总质量M (2分) |
解析
试题分析:(1)由于打点计时器就是一个计时装置,所以不需要秒表(2)由图中知T=0.1s,匀变速直线运动的平均速度等于时间中点的瞬时速度,=0.680m/s,由知,,解得,由题中x1=5.99cm、x2=13.59cm,带入上式解得a=1.61m/s2。 (3)由图中知,当F=0时,a≠0,说明重力的分力产生了加速度,原因是平衡摩擦力过度,所以图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度;以小车、砂和小砂桶整体为研究对象得:,以小车为研究对象得,联立解得,当时,在图线中,F越大,mg越大,就越不满足的条件,所以图线在末端弯曲。 |
举一反三
(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)实验中必须满足的条件是 。 A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D.两球的质量必须相等 (2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式 时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式 时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。 |
用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为 mm,用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为 m.
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利用如图所示装置可以研究自由落体运动:
(1)实验时调整好仪器,开始打点计时的时候,应先 ,然后 。 (2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有 (填入正确选项前的字母) A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.直流电源 (3)实验中用打点计时器打出一条纸带,在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点,用刻度尺测出相邻两点间的距离x1和x2,已知交流电频率为50 Hz,当地的重力加速度为9.81 m/s2.下列A、B、C、D四组数据中,正确的一组是 。 A.51.0mm,55.8mm B.49.0mm,52.9mm C.45.1mm,52.8mm D.50.5mm,51.7mm |
在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:______________________A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面 | B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路 | C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码 | D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面 | E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,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,随后立即关闭电源,换上新纸带,重复三次 F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的开始点下面记作0,往后第六个点作为计数点1,依此标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两点间的距离 G.根据公式a1=(x4-x1)/3T2,a2=(x5-x2)/3T2,a3=(x6-x3)/3T2及=(a1+a2+a3)/3求出 |
用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验,如图是学生即将释放小车之前的实验装置图.该装置图中有3处明显错误,它们分别是:
(1)_____________________________________________________________; (2)_____________________________________________________________; (3)_____________________________________________________________. |
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