重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验,图甲为实验装置简图。(1)图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间
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重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验,图甲为实验装置简图。(1)图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间
题型:不详
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重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验,图甲为实验装置简图。
(1)图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,若测得
,则打D点时小车的瞬时速度
=
m/s,小车加速度a=
m/s
2
。(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率
偏大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值比实际值
。(填“偏大”或“偏小”)。
(2)某组同学实验后得到了如图丙所示的两条a-F 图线。
(Ⅰ)图线①不过原点的原因是:
;
(Ⅱ)图线②不过原点的原因是:
;
(Ⅲ)分析丙图可得小车质量m=
kg;假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦,则他们接触面间的动摩擦因数μ=
。(g取10m/s
2
)
答案
(1)
,
,偏小。
(2)(Ⅰ)平衡摩擦时倾角过大;
(Ⅱ)未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小;
(Ⅲ)0.5kg;0.2。
解析
试题分析:(1)根据匀变速直线运动中点时刻的速度等于平均速度,所以
;
由
可得,
;
如果实验时电网中交变电流的实际频率
偏大,则周期T偏小,计算时按实际周期算是准确的,但是仍按正常周期计算,则所得加速度比真实值偏小。
(2)(Ⅰ)由实验注意事项和题意可知图线①不过原点的原因是:平衡摩擦时倾角过大;
(Ⅱ)由实验注意事项和题意可知图线②不过原点的原因是:未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小;
(Ⅲ)由
可知
,所以图线的斜率为
,所以
,m=0.5kg;由图线②可得小车受到的摩擦力
,由
可得
。
点评:此类问题计算某一点的瞬时速度用平均速度等于中点时刻的速度,加速度用
来计算,图线的斜率为
,与坐标轴的交点有不同的物理意义,在F轴上有截距表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小,在a轴上有截距表示平衡摩擦时倾角过大。
举一反三
为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,将木板B固定在水平桌面上,沙桶通过细线与木块A相连。
(1)调节沙桶中沙的多少,使木块A匀速向左运动.测出沙桶和沙的总质量m,以及贴纸木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数
=
;
(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,有同学对该实验进行了改进:实验装置如图乙所示,木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接,从计算机上可读出对木块的拉力),使木板B向左运动时,木块A能够保持续静止。若木板B向左匀速拉动时,传感器的读数为F1,则两纸间的动摩擦因数
=
;当木板B向左加速运动时,传感器的读数F2
F1(填“>”、“=”或“<”)。
题型:不详
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在“研究平抛物体运动”的实验中,其目的是通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,且测出小球做平抛运动的初速度
v
0
.
为了能较准确地描绘出运动轨迹,下面列出一些操作要求,你认为正确的选项是__________
A.通过调节使斜槽的末端保持切线水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.每次可以不由静止释放小球
D.小球运动时不能与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
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某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹,
a
、
b
、
c三点的位置在运动轨迹上已经标出(
a
点不是抛出点), (g="10" m/s
2
).则:
(1)小球平抛运动的初速度
V
0
=
(2)开始做平抛运动的位置坐标x=
,y=
.
题型:不详
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某同学做“研究平抛物体运动”实验时,改进了实验方法:如图,在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前某处,使小球从斜槽上由静止滑下,小球撞在板上留下痕迹A,将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上同样高度由静止滑下,小球撞在板上留下痕迹B,将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上同样高度由静止滑下,再得到痕迹C.A、B间距离y
1
,A、C间距离y
2
.导出测量小球初速度公式v
0
=________(用题中所给字母x、y
1
、y
2
和重力加速度g表示).
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图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒
2
,那么:
(1)照片的闪光周期为________s. .
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
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