(7分)在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时,给出如下器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度

(7分)在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时,给出如下器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度

题型:不详难度:来源:
(7分)在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时,给出如下器材:倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度尺一把。

实验步骤如下:
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用刻度尺测量A1与A2之间的距离x。
③用刻度尺测量A1相对于A2的高度h。
④改变斜面的倾角,保持A1与A2之间的距离不变,多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t。
⑤以h为纵坐标,1/t2为横坐标,根据实验数据作图。
若在此实验中,如能得到一条过坐标系原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题:(不考虑摩擦力影响,用已知量和测得量符号表示)
(1)设小车所受的重力为mg,则小车的加速度大小a=            ,小车所受的合外力大小F=            
(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式            
答案
(1)或g(2分),   mg或m(2分) (2)h=(3分)
解析

试题分析:(1)根据运动学公式;由于不考虑摩擦力的影响,所受合外力为重力沿斜面的分力,为:
(2)由
点评:本题难度中等,需要注意的是不考虑摩擦力的影响,重力沿斜面向下的分力提供加速度,应用运动学公式推导
举一反三
(10分)在“验证机械能守恒定律”实验中,有三个同学做了如下的实验:
⑴张三同学安装的实验装置如图a所示,实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b所示,这样的操作可能会导致实验误差较大,从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题
                                               。


(2)李四同学用正确安装的装置进行实验,获取一张纸带如图c所示,但起始点模糊不清。取后面连续打出的清晰点来研究,测出B、C、D、E、F到A点的距离为hB、hC、hD、hE、hF,然后分别计算出B、C、D、E点的速度vBvcvDvE  最后在v2-h坐标系中,描出B、C、D、E点对应的坐标,如图d所示。如果这些
点可连成一条直线,要判断重物下落过程中机械能是否守恒,还需要_                             

(3)王五同学也用正确安装的装置进行实验,来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题。图e为一条符合实验要求的纸带,O点为打点定时器打下的第一点。取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能EP。建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据资料在图f中绘出图线I和图线II。

已求得图线I斜率的绝对值k1=2.94J/m,请计算图线II的斜率k2=        J/m(保留3位有效数字)。
重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为             (用k1和k2表示)。
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关于“互成角度的两个力的合成”实验,下列说法中正确的是(  )
A.该实验可证明力的平行四边形定则的正确性
B.该实验中拉橡皮条的细绳要稍长一些
C.该实验在使用弹簧秤时,要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行
D.该实验中两个橡皮条上的拉力必须相等

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用电磁打点计时器、水平木板(包括定滑轮)、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图,该图中有4处错误,它们分别是:

①___________________________;②___________________________;
③___________________________;④___________________________。
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小明所在学习小组,用中学实验室常见器材设计了如图所 示的装置来验证机械能守恒定律。图中a、b为两重物,用轻绳相连,b 的质量大于a的质量,滑轮为轻质光滑滑轮。实验时从图示位置静止释放 b,b下降且落到桌面后不再反弹,a上升但不与滑轮相碰。小明的学习小 组已测量了a上升的总高度h1,要研究b从下落到刚要与桌面相碰这一过 程中,a、b组成系统的机械能是否守恒,他们还需要测量的物理量有:______、______、______。(填被测的三个物理量,及表示这三个物理量的字母若表达式______成立(用设定的字母表示),即可验证机械能守恒定律成立。
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在《验证机械能守恒定律》的实验中,(1)有下列器材可供选择:铁架台,电磁打点计时器,复写纸,纸带,天平,秒表,导线,其中不必要的器材是        ,还缺少的器材是        
(2)关于本实验的操作,以下说法错误的是:        
A.实验时,应先松开纸带使重锤下落,再接通电源
B.选点迹清晰,且第1、2两点间间距接近2mm的纸带进行测量
C.必须用天称出重锤的质量,以便计算锤的动能和重力势能
D.为了减少实验误差,重锤的质量应大些,体积尽量小些

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