(7分)某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動,重物落地后,物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計時器電源的頻率為50Hz。
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計數(shù)點(diǎn) 和 之間某時刻開始減速。
(2)計數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為 m/s,計數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為 m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為= m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(為重力加速度),則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值 (填“偏大”或“偏小”)。
(1) 6 ,7 (2) 1.00 ,1.20 (3) 2.00 ,偏大
解析試題分析:(1)從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知:在點(diǎn)計數(shù)點(diǎn)6之前,兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大,是加速運(yùn)動,在計數(shù)點(diǎn)7之后,兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小,是減速運(yùn)動,所以物塊在相鄰計數(shù)點(diǎn)6和7之間某時刻開始減速。
(2)用平均速度代替瞬時速度的方法求解瞬時速度:,
(3)由紙帶可知,計數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動,用逐差法求解減速過程中的加速度得:;在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力,所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實(shí)值偏大。
考點(diǎn):本題考查了研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)。
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(8分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組選擇如圖所示紙帶,紙帶上選取的連續(xù)三個點(diǎn)A、B、C,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為S0,A、B兩點(diǎn)間的距離為S1,B、C兩點(diǎn)間的距離為S2,交流電的周期為T,實(shí)驗(yàn)時:
(1)為了減少空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響,自由落下的重錘密度要 (填“大”或“小”)一些.(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中測重錘的質(zhì)量 (填“要”或“不要”).
(3)打點(diǎn)計時器打出B點(diǎn)時,重錘的速度vB= (用題中所給的字母表示)
(4)實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),以O(shè)為起點(diǎn)B為研究終點(diǎn),計算結(jié)果是:重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能.其原因主要是該實(shí)驗(yàn)中存在阻力作用,因此該組同學(xué)想到可以通過該實(shí)驗(yàn)測算平均阻力的大。阎(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐間,重錘的質(zhì)量為m,則該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小f= (結(jié)果用m,g,vB,S0,S1表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(6分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一寬度為d的遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機(jī)相連;瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。
①實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的_______(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。
②滑塊P用細(xì)線跨過定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到如圖乙所示圖像,若、、d和m已知,要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出的物理量是_______和_______。
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時,應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運(yùn)動。小車的質(zhì)量為M,盤和盤中重物的總質(zhì)量為m,保持M不變,研究小車的加速度與力的關(guān)系時,在 條件下,mg近似等于小車運(yùn)動時所受的拉力。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示,紙帶上相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間有四個實(shí)際點(diǎn)未畫出,已知交流電頻率為50HZ,AB=19.9mm,AC=49.9mm,AD=89.9mm,AE=139.8mm,則打該紙帶時小車的加速度大小為 m/s2
(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某同學(xué)要進(jìn)行探究小車速度隨時間變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),請?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中,選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號):
①打點(diǎn)計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細(xì)繩和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
圖甲是某物理小組驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)裝置,一端帶有定滑輪的木板放置在水平桌面上,木板上有一小車,小車一端與穿過電磁打點(diǎn)計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與鉤碼相連。開始時將木板固定打點(diǎn)計時器的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的條件下,輕推小車使小車能夠沿木板勻速滑動。掛上鉤碼后,釋放小車,在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。已知交流電源的頻率為50 Hz。
(1)圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是計數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn),圖中未標(biāo)出。計數(shù)點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、…、x6依次為:2.34 c m、2.81 cm、3.29 cm、3.76 cm、4.25 cm、4.73 cm。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v5= m/s,小車運(yùn)動的加速度a= m/s2;(保留三位有效數(shù)字)
(2)實(shí)驗(yàn)中測出小車的質(zhì)量為M、鉤碼的質(zhì)量為m,計時器的打點(diǎn)周期為T。若不計小車沿木板運(yùn)動時下降的高度,從打下計數(shù)點(diǎn)l到計數(shù)點(diǎn)5的過程中,小車和鉤碼組成的系統(tǒng),減小的重力勢能(用x1、x2、…、m、M、g和r表示)△Ep= ,增加的動能△Ek= 。
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(6分)我們用如圖所示裝置探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系,某同學(xué)先測出不掛砝碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上砝碼,并逐個增加砝碼,測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝碼質(zhì)量 | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
標(biāo)尺刻度 | 15.00 | 18.94 | 22.82 | 26.78 | 30.66 | 34.60 | 42.00 | 54.50 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(18分)(1)①在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中需要將橡皮條的一端固定在水平木板上另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖甲所示)實(shí)驗(yàn)中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,以下幾項(xiàng)中必須注意的是
A.兩根細(xì)繩必須等長
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
②某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度X,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度X的關(guān)系圖線如圖乙所示.(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該該彈簧的勁度系數(shù)為___N/m
(2)在做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)時,回答下列問題:(如有計算,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
①打點(diǎn)計時器應(yīng)接____(填交流或直流)電源。
②試驗(yàn)中,(如甲圖)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行,接下來將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車一頭連著紙帶一頭連著沙桶,給打點(diǎn)計時器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動。請指出此步驟的錯漏_____;
③如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大。撸撸適/S2。
④在驗(yàn)證當(dāng)小車的質(zhì)量一定其加速度與合外力F的關(guān)系時,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a F圖象,則小車和砧碼的總質(zhì)量M為_________,其圖像不過原點(diǎn)的原因是______。
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
實(shí)驗(yàn)題(18分,每空2分)
(1)(8分)如圖(a)為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.
①平衡小車所受的阻力的操作:取下 ,把木板不帶滑輪的一端墊高;接通打點(diǎn)計時器電源,輕推小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動.如果打出的紙帶如圖(b)所示,則應(yīng) (填“減小”或“增大”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔相等為止.
②圖(c)為研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實(shí)驗(yàn)圖象,橫坐標(biāo)為小車上砝碼的質(zhì)量.
設(shè)圖中直線的斜率為,在縱軸上的截距為,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________.
(2)(10分)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度.
①請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤:a ;b .
②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點(diǎn),測得、、、、.若打點(diǎn)的周期為T,則打E點(diǎn)時速度為= ;若分別計算出各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫出與h的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度 = .
③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/51/3/1pnlb3.png" style="vertical-align:middle;" />,請寫出誤差的主要原因 .
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