(9分)某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系”,在實驗室設計了一套如圖甲所示的裝置,圖中A為小車,B打點計時器,C為彈簧測力計,P為小桶(內有沙子),一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,把長木板不帶滑輪的一端墊起適當?shù)母叨,以平衡摩擦力,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點.

(1)該同學在一條比較理想的紙帶上,從點跡清楚的某點開始記為零點,順次選取一系列點,分別測量這些點到零點之間的距離x,計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2-v02,彈簧秤的讀數(shù)為F,小車的質量為m,然后建立△v2—x坐標系,通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線,如圖乙所示,則這條直線的斜率的意義為___________.(填寫表達式)
(2)若測出小車質量為0.4 kg,結合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N.
(3) 本實驗中是否必須滿足小桶(含內部沙子)的質量遠小于小車的質量   (填“是”或“否”)
(1) (2)1 (3)否

試題分析:根據(jù)可以知道圖像斜率表示2倍加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律,亦即表示,若小車質量為0.4 kg,結合圖像可知有:,F=1N,小車所受的合力可以知道其準確數(shù)值,不需要取近似值,所以對小桶質量和小車質量關系沒有要求。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示為測量傾斜氣墊導軌上滑塊加速度的實驗,A、B為氣墊導軌上的兩個光電門,當滑塊從氣墊導軌一端勻加速滑下,滑塊上的擋光片通過光電門時,可通過連接在光電門上的電子儀器記錄時間。
(1)若用一螺旋測微器測量擋光片的寬度,如右圖所示,讀數(shù)為d =____   __cm;

(2)若某次測得擋光片通過光電門A的時間為t1,從A到B的時間為t,擋光片通過光電門B的時間為t2,利用所測得的物理量來表達滑塊加速度,則其表達式為a =            。(用題設中各物理量符號表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。頻閃儀每隔0.0500s閃光一次,圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離,該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表所示(當?shù)刂亓铀俣热?.80m/s2,小球質量m=0.200kg,計算結果保留三位有效數(shù)字):
時刻




速度(m/s)
4.99
4.48
3.98
 

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度=__________m/s;
(2)從t2到t5時間內,重力勢能增量=_________J,動能減少量=________J;
(3)在誤差允許的范圍內,若近似相等,從而驗證了機械能守恒定律。造成不嚴格相等這種結果的主要原因是__________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

學校開展研究性學習,某同學為了探究桿子轉動時的動能表達式,設計了下圖甲所示的實驗:質量為m的均勻長直桿一端固定在轉軸O處,桿由水平位置靜止釋放,用置于圓弧上某位置的光電門測出另一端A經(jīng)過該位置時的瞬時速度vA,并記下該位置與轉軸O的高度差h.
                
⑴該同學用20分度的游標卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖乙為        mm.
⑵調節(jié)光電門在圓弧上的位置,測得多組數(shù)據(jù)如表格所示.請選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法,猜想并寫出vA與h的函數(shù)關系等式   .
組次
1
2
3
4
5
h/m
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
vA(m/s)
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2,不計一切摩擦,結合你找出的函數(shù)關系式,根據(jù)守恒規(guī)律寫出此桿轉動時動能的表達式EK =  (請用數(shù)字、質量m、速度vA表示).
⑷為了減小空氣阻力對實驗的影響,請?zhí)岢鲆粭l可行性措施                 .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)用如圖實驗裝置驗證m 1、m 2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m 2從高處由靜止開始下落,m 1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m 1=" 50g" 、m 2 ="150g" ,則(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

①在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=     m/s;
②在記數(shù)點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=     J.為了簡化計算,設g =10m/s2,則系統(tǒng)勢能的減少量△EP =      J;
③在本實驗中,若某同學作出了圖像,如下圖,h為從起點量起的長度,則據(jù)此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭 =         m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學利用如圖所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣取嶒灢襟E如下:
A.按裝置圖安裝好實驗裝置; B.用游標卡尺測量小球的直徑d;
C.用米尺測量懸線的長度;  D.讓小球在豎直平面內小角度擺動。當小球經(jīng)過最低點時開始計時,并計數(shù)為1,此后小球每經(jīng)過最低點一次,依次計數(shù)2、3……。當數(shù)到 n時,停止計時,測得時間為t;
E.多次改變懸線長度,對應每個懸線長度,都重復實驗步驟C、D;
F.計算出每個懸線長度對應的t2;G.以t2為縱坐標、為橫坐標,作出t2圖線。
結合上述實驗,完成下列任務:

②根據(jù)實驗步驟(D),可知此單擺的周期為                
③該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用計算機作出t2圖線如圖8所示,從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因,下列分析正確的是 (     )
A.不應在小球經(jīng)過最低點時開始計時,應該在小球運動到最高點開始計時;
B.開始計時后,不應記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù),而應記錄小球做全振動的次數(shù);
C.不應作t2圖線,而應作t–圖線;
D.不應作t2圖線,而應作t2–(+d)圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、滑塊、細沙。當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗。

(1) 你認為還需要的實驗器材有____________。
(2) 實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,細沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是___________________,實驗時首先要做的步驟是________________。
(3) 在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量為M。往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m。讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

.(6分)在研究平拋物體的運動的實驗中,在一次實驗中用方格紙,方格邊長L=20cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖(c)所示,,則該小球做平拋運動的初速度為______m/s;B點的豎直分速度為________m/s( g取10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)將氣墊導軌調至水平,安裝好實驗器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=__________cm;
(2)測量擋光條的寬度d,記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間△t1和△t2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是____________________________;
(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量?______________(填“是”或“否”)

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