在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,桶及桶中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出
题型:不详难度:来源:
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,桶及桶中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)某组同学用如图(a)所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要和不正确的是( )A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。 | B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动。 | C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力 | D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 | E.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源 (2)如图(b)为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上O、A、B、C、D、E、F为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图,单位是cm,小车的加速度是________m/s2(结果取小数点后2位)。 (3)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于桶及桶中砝码的重力. (4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持桶及桶中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,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与质量M的关系,应该做a与________的图象. (5)如图(c),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是________.
(6)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(d)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同? |
答案
(1)BCE (2)0.99/s2 (3)M≫m “”“”“”“”“”“”“” (4) (5)平衡摩擦力时木板倾角过大 (6)两小车及车上砝码的总质量不同 |
解析
略 |
举一反三
⑴在验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量 | B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器 | C.接通电源,松开纸带,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带 | D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下第一个打下的点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点 | E. 测出纸带上各个计数点到O点的距离,得到这些点对应时刻重锤下落高度 F.利用测量数据,计算出这些点对应时刻的物体速度 G.利用上述数据,计算各点对应的重力势能减少量和动能增量,并进行比较 以上步骤中,不必要的步骤是 (填写代表字母); 有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母). ⑵某同学用正确的步骤和操作进行试验,得到一条清晰的纸带,电源频率为50赫兹,O为打下的第一个点(初速度为零),各相邻的点间距如图所示,已知当地的重力加速度为9.8m/s2,重锤质量为1.0kg,则从O到C这段时间内,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J.(结果保留三位有效数字)
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电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器,它使用_______(填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电,工作电压为______。当电源的频率为50Hz时,它每隔________s打一个点。电火花计时器使用电压为________V。 |
(1)螺旋测微器的读数 mm,游标卡尺的读数是 mm。
(2).在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度,为此人们设计了这样的仪器:一个可转动的圆盘,在圆盘的边缘标有刻度(称为主尺),圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺,如图所示(图中画了圈盘的一部分和游标尺).圆盘上刻出对应的圆心角,游标尺上把与主尺上190对应的圆心角等分成10个格。试根据图中所示的情况读出此时游标上的0刻线与圆盘的0刻线之间所夹的角度为 。 |
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组设计呢如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止。
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使_________________________________;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量___________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)。 (2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为 ___________________________________________________________________________________。 |
.用打点计时器研究匀变速直线运动时,图-2 所示的是某次实验得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F为计数点,各点所标数据均为由起始点O到各点的距离,每打5个点作为一个计数点(相邻两个计数点间还有4个点没有画出,交流电频为50Hz),那么:当打点计时器打下D点时,小车的速度大小=______m/s. |
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