某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒,在水平桌面上固定一气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定

某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒,在水平桌面上固定一气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定

题型:不详难度:来源:
某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒,在水平桌面上固定一气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连,且M:m =3:1,遮光条两条长边与导轨垂直,导轨上B点处有一光电门,可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间△t,用d表示遮光条的宽度,s表示A、B两点的距离,g表示当地的重力加速度.(计算结果保留两位有效数字)

小题1:用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示,则d=      
小题2:实验时,将滑块从位置A由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.3×10-2s,则滑块经过光电门B时的瞬时速度的值为           
小题3:改变光电门的位置进行多次实验,每次均令滑块自A点开始运动,测量相应的s与△t的值,并计算出经过光电门的瞬时速度v,作出v2 – s图象,若不考虑误差,认为系统的机械能守恒,则v2与s应满足的关系式为:v2=    .(用题中所给的符号表示)
小题4:实验中,利用数据作出的v2 – s图象如图3所示,如果不考虑误差,认为系统的机械能守恒,则可求得当的重力加速度的值g=     .

小题5:如果当地的重力加速度的真实值为10m/s2,则滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力的值之比为         
答案

小题1:
小题2:
小题3:
小题4:
小题5:
解析
小题1:游标卡尺主尺读数为5mm,游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为2×0.1=0.2mm,所以最终读数为:5mm+0.2mm=5.2mm
小题2:因为通过光电门的时间极短,所以平均速度等于瞬时速度:

小题3:小车和钩码所受合外力为钩码的重力,所以系统所受合外力所做的功等于系统动能的变化,根据动能定理:,即
小题4:根据:,图线斜率表示,又因为M:m =3:1,所以代入图像的斜率得g=9.0m/s2
小题5:根据牛顿第二定律:,解得
举一反三
在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两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。

(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列_______是正确的(填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可        
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度        
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是______(填字母代号)。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)某小组得出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳套的结点。图中       F1F2合成的理论值;
         F1F2合成的实际值(填“F”或“F′”)。
(4)本实验采用的科学方法是 (      )
A.理想实验法                B.等效替代法
C.控制变量法                D.建立物理模型法
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某实验小组采用图示的装置探究“牛顿第二定律”即探究加速度a与合力F、质量M的关系。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。


(1)为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是__________________;
(2)为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,须满足的条件是钩码的总质量________小车的总质量(填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”)。
(3)一组同学在做小车加速度与小车质量的关系实验时,保持钩码的质量一定,改变小车的总质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与小车的总质量M之间的关系,应作出a_______的图象.
(4)甲同学根据测量数据作出的aF图象如图所示,说明实验中存在的问题是          
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如图所示,在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时木块与桌面的接触面相同),则从下表分析可知C 

A.木块受到的最大摩擦力为0.7 N
B.木块受到的最大静摩擦力为0.6 N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有两次是相同的

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(9分)一小球沿光滑斜面向下运动,用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示,选小球的五个连续位置A、B、C、D、E进行测量,测得距离s1、s2、s3、s4的数据如表格所示。


⑴小球沿斜面下滑的加速度的大小为            m/s2
⑵根据以上数据求出小球在位置A的速度VA=       m/s。
⑶根据以上数据求出斜面的倾角θ=        。(重力加速度g=10m/s2
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(8分)某同学在实验室用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,小车及车中钩码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示。


(1)在实验中平衡摩擦力时需将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能                            
(2)在                        条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制         不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系。
(3)如图丙所示为某同学根据所测量数据作出的a—F图象,说明实验存在的问题是                                                                 。
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