如图为某研究性学习小组设计的“验证机械能守恒定律”的实验装置.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放,在最低点附近放置一组光
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如图为某研究性学习小组设计的“验证机械能守恒定律”的实验装置.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放,在最低点附近放置一组光
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如图为某研究性学习小组设计的“验证机械能守恒定律”的实验装置.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放,在最低点附近放置一组光电门,如图.测出小圆柱运动到最低点时通过光电门的时间 t,再用游标卡尺测出小圆柱的直径d,重力加速度为g.
①某同学测出了悬点到圆柱重心的距离为L,若等式gL=
成立,则可验证小圆柱下摆过程机械能守恒;
②若小圆柱下摆过程中在误差允许范围内机械能守恒,用天平测出小圆柱的质量为m,则小圆柱下摆到最低点时绳子上拉力的理论值为
;
③若在悬点O处安装一个拉力传感器,且在最低点时拉力传感器测出绳子上拉力比理论值偏大些,请分析可能的原因.(写出1条即可)
。
答案
①
②3mg. ③开始释放时初速度不为零或悬点到圆柱重心的距离L测得偏小或用天平测得小圆柱的质量比实际值小或小圆柱释放时在水平线的上方。
解析
试题分析:①利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故:
,根据机械能守恒的表达式有:
,即
,若等式
成立,则可验证小圆柱下摆过程机械能守恒;
②根据机械能守恒得:mgL=
mv
2
。小圆柱下摆到最低点,根据牛顿第二定律得F﹣mg=
解得F="3mg."
③在最低点时拉力传感器测出绳子上拉力比理论值偏大些,可能的原因:开始释放时初速度不为零或悬点到圆柱重心的距离L测得偏小或用天平测得小圆柱的质量比实际值小或小圆柱释放时在水平线的上方。
举一反三
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。下图是打出的纸带一段。
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如上图所示。滑块下滑的加速度a=
m/s
2
。(保留两位有效数字)
②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L B.木板的末端被垫起的高度h C.木板的质量m
1
D.滑块的质量m
2
E.滑块运动的时问t
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在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要两次拉伸橡皮条:一次是通过细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,在这两次拉伸中
A.只要求将橡皮条拉到相同的长度
B.要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度
C.将弹簧秤拉到相同的刻度
D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置
题型:不详
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在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是
A.先测量原长,后竖直悬挂
B.先竖直悬挂,后测量原长
C.先后顺序对实验结果无影响
D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重
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某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图,已知频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离。(当地重力加速度取9.8 m/s
2
,小球质量
=0.2 kg,结果保留三位有效数字)
(1)由频闪照片上的数据计算
时刻小球的速度
=____________m/s;
(2)小球上升的加速度大小约为
=__________ m/s
2
;
(3)对(2)的数据进行分析,可得到的结论是
_____________________________________________________________。
题型:不详
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图甲所示为用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上匀速运动,后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。则小车在玻璃板上的运动速度为___________(结果保留两位有效数宇)。
题型:不详
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