(12分)如图(甲)是某同学研究“小车加速度与力”的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止
题型:不详难度:来源:
(12分)如图(甲)是某同学研究“小车加速度与力”的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放,测得=50cm,遮光条的宽度d=1.14cm。(计算保留三位有效数字)
(1)某次实验时,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间=2.0×10—2s,则小车经过光电门时的速度= m/s; (2)本次实验中小车运动的加速度= m/s2; (3)实验中,该同学认为细线对小车的拉力F 等于重物重力的大小,改变重物的重量测 出多组重物的重量和对应遮光条通过光电 门的时间,计算出小车相应运动的加速度, 通过描点作出图象(乙),分析图线的AB 段可得出的实验结论是 ; 图象不通过坐标原点的原因是 。 (4)小车的质量= kg; (5)此图线的BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 。A.小车与轨道间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 | C.重物的总重量太大 | D.所用小车的质量太大 |
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答案
(1)0.570 (2)0.325 (3)a随F的增加线性增大,未平衡摩擦力(其他合理解释均可) (4)0.494(0.485~0.511) (5)C |
解析
⑴小车经过光电门时的速度等于时间内的平均速度,即; ⑵由; ⑶略 ⑷小车质量; ⑸重物质量太大,导致细线拉力。 试题用光电门实验考查“小车加速度与力”的关系,难度中等。 |
举一反三
在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即图,如图8甲所示,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即图,如图8乙所示,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是( )
A.甲的分析不正确,乙的分析正确 | B.甲的分析正确,乙的分析不正确 | C.甲和乙的分析都正确 | D.甲和乙的分析都不正确 |
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如图11所示,是某学习小组用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带,该小组选中N点来验证机械能守恒定律,且该小组对计算N点速度提出了以下几种方法,其中你认为正确的是( )
A.N点是第n个点,则vn=gnT | B.N点是第n个点,则vn=g(n-1)T | C.vn= | D.vn= |
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某学习小组为探究弹性势能的表达式,设计了如图14所示的实验装置,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌面边缘.使钢球压缩弹簧△x后由静止释放,钢球沿桌面水平飞出,落到水平地面,小球在空中飞行的水平距离为s,实验数据记录如表所示,重力加速度为g。试分析弹簧的弹性势能Ep与形变量△x的关系 |
在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图15所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为J;重物动能的增加量为J;但实验中总存在△Ep △Ek(填:小于、等于、大于),其原因是 。(取3位有效数字) |
实验室中利用图示装置可以测定重力加速度g,其中小车的质量M约350g,此外还可以提供的器材有A.打点计时器(包括纸带、复写纸) | B.秒表 | C.低压电源 | D.刻度尺(E)托盘天平(全称量为200g). | 为了测量简单,可以平衡摩擦力,但砂和小桶的总质量m不满足的条件.
请从上述器材中选出必须的器材,设计一个测定重力加速度的方法. (1)选择必要的器材是________. (2)说明实验中平衡摩擦力的简单方法:________ (3)说明实验中需要测量的物理量,并推导计算重力加速度的公式. |
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