如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题(1) (4分)为完成此实验,除了
题型:不详难度:来源:
如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122163008-78389.jpg) (1) (4分)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母) A.米尺 B.秒表 C.0~12V的直流电源 D.0~12V的交流电源 (2) (4分)实验中误差产生的原因有____ __.(写出两个原因) (3) (8分)在实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50赫。查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2。测得所用的重物的质量为1.00千克。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米。根据以上数据,可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于____焦,动能的增加量等于____焦(取3位有效数字)。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122163009-99103.png) |
答案
(16分)(1)(4分)AD(2)(4分)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定。 (3) (8分)7.62;7.57 |
解析
试题分析:(1)本实验需要分析纸带,所以得选A;打点计时器需要交流低压电源,所以得选D (2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定。 (3)重力势能的减少量 ; ,动能的增加量![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122163009-22742.png) 点评:中等难度。本实验速度不能用 或 计算,因为只要认为加速度为g,机械能当然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律,况且用口 计算出的速度比实际值大,会得出机械能增加的错误结论,而因为摩擦阻力的影响,机械能应该减小,所以速度应从纸带上直接测量计算.同样的道理,重物下落的高度h,也只能用刻度尺直接测量,而能用 或 计算得到. |
举一反三
(1)实验室中我们使用的电火花式打点计时器应该接220V的 (填:直流电 或 交流电),它在纸带上打出的相邻的两个点的时间间隔为 s. (2)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,四条纸带的ab间距相等,则a , b 间的平均速度最小的是哪一条? 【 】![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162912-56404.png) |
某同学在“测定当地的重力加速度”的实验中,用打点计时器记录了被重锤拖动的纸带竖直下落的运动情况,在纸带上确定了依次打出的A、B、C、D、E共5个计数点,如下图所示,
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162724-19965.png) (1)其相邻点间的距离分别为AB=11.60 cm,BC=21.20 cm,CD=30.90 cm,DE=40.60 cm,d=16.00 cm。则:打点计时器打下D点时对应的重锤的速度大小为 m/s(要求尽量精确);测得当地的重力加速度大小为 m/s2.(以上两个数据要求:小数点后保留两位) (2)该同学从A、B、C、D、E每一个计数点处将纸带剪开分成四段(分别为a、b、c、d段),将这四段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图所示,由此他认为可以得到一条表示v-t关系的图线,求得图线斜率可得加速度的大小。你认为他的这种方法可行吗? (填:可以 或 不可以)![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162725-64805.jpg) |
《驾驶员守则》中的部分安全距离图示和表格:请根据该图表计算:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162700-25400.png)
车速V(km/h)
| 反应距离s(m)
| 刹车距离x(m)
| 40
| 10
| 16
| 60
| 15
| 36
| 80
| A= ( )
| B= ( )
| (1) 如果驾驶员的反应时间一定,请填上表格中A的数据。 (2) 如果路面情况相同(汽车刹车的加速度相同),请填上表格中B的数据。 |
(4分)某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系 实验,图a为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162632-58693.jpg) ![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162632-72155.png) (1)图b为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出 根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2,打C点时纸带的速度大小为 m(保留二位有效数字) (2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是___________________________。 |
某同学利用打点计时器打出如图所示的一段纸带,测得相邻计数点之间的距离在纸带上已标出,已知交流电频率为50Hz,则纸带的运动是 ,判断依据是 。打纸带上“2”点时的瞬时速度是 ,纸带运动的加速度是 ,打纸带上“4”点时的瞬时速度是 。(结果保留三位有效数字)![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122162627-76788.jpg) |
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