某同學(xué)用如圖1所示的裝置測(cè)定重力加速度:
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(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為
 
,頻率
 

(2)打出的紙帶如圖2所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的
 
端應(yīng)和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)
(3)紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn),由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為
 
 m/s2
(4)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋(gè)原因
 

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的相對(duì)誤差為
 
.(保留兩位有效數(shù)字)
分析:(1)了解實(shí)驗(yàn)的裝置和工作原理.
(2)清楚重物的運(yùn)動(dòng)過程和速度的變化,判斷計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離的變化從而判斷紙帶的哪一段與重物相連.
(3)若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度.
(4)阻力的影響是該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因.
(5)根據(jù)相對(duì)誤差的定義可求出相對(duì)誤差的大。
解答:解:(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流220v,頻率為50Hz,打點(diǎn)周期是0.02 s.
(2)從圖上看出,從乙端往甲端,相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)距離越來越大,也就說明紙帶速度越來越大.
由于重物下落速度逐漸變大,所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先打出9點(diǎn),而與重物相連的紙帶一端在實(shí)驗(yàn)時(shí)是處于下端,也就是計(jì)時(shí)器先打點(diǎn)的位置,所以紙帶的乙端與重物相連.
(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)即△x=aT2,由此可得:sm-sn=(m-n)aT2,因此有:
a=
s6-s1
5T2
=
(3.92-2.04)×10-2m
(0.02s)2
=9.4m/s2

(4)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,大于實(shí)驗(yàn)測(cè)出的加速度,所以重物下落過程中除了重力還受到了向上的阻力,這個(gè)阻力主要是重物與紙帶受到摩擦阻力和空氣阻力.
(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)值與真實(shí)數(shù)值之間的差數(shù)稱為“絕對(duì)誤差”,而“絕對(duì)誤差”與“真實(shí)數(shù)據(jù)”的比值稱為“相對(duì)誤差”,因此測(cè)量的相對(duì)誤差為:
(9.8-9.4)
9.8
×100%
=4.1%
故答案為:(1)交流220V,50Hz;(2)乙;(3)9.4;(4)空氣阻力摩擦阻力;(5)4.1%.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于紙帶數(shù)據(jù)的處理,要注重勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,要注意實(shí)際操作時(shí)哪些問題的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)具有影響,從動(dòng)力學(xué)角度加以分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn):

①先測(cè)出可視為質(zhì)點(diǎn)的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
②用細(xì)線將滑塊A、B連接,使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài),滑塊B恰好緊靠桌邊.
③剪斷細(xì)線,測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x1,滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2(未滑出桌面).
為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,寫出還需測(cè)量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
;如果動(dòng)量守恒,需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2

(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系,如圖2所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,記錄小車通過A、B時(shí)的速度大。≤囍锌梢苑胖庙来a.
(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做目的是
CD
CD

A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.可使得小車在未施加拉力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.
②將小車停在C點(diǎn),接通電源,
靜止釋放小車
靜止釋放小車
,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度.
③在小車中增加砝碼,或增加鉤碼個(gè)數(shù),重復(fù)②的操作.
(Ⅲ)下表是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和,|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是拉力F在A、B間所做的功.表格中△E3=
0.600
0.600
,W3=
0.610
0.610
 (結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng).
圖2是實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí),得到的一條紙帶,紙帶上的點(diǎn)是從放手開始打下的連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn).兩點(diǎn)之間的距離,S1=9.6mm,S2=13.4mm,S3=17.3mm,S4=21.1mm,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T.電源頻率為50Hz.

(1)下列說法中正確的是
AD
AD
(雙選)
A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是220V交流電源
B.實(shí)驗(yàn)中使用秒表測(cè)量時(shí)間
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先由靜止釋放紙帶,然后趕緊接通電源
D.求出的加速度一般比9.8m/s2小,是因?yàn)榧垘Ш椭劐N受到阻力
(2)通過對(duì)紙帶的分析,你認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是做
變速
變速
(填“勻速”、“變速”)運(yùn)動(dòng).你的判斷依據(jù)是:
在相等時(shí)間內(nèi),位移逐漸變大
在相等時(shí)間內(nèi),位移逐漸變大

(3)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),用逐差法求加速度的表達(dá)公式a=
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
,(用已知物理量符號(hào)表示),加速度大小a=
a=9.63 m/s2
a=9.63 m/s2
m/s2.(保留兩位小數(shù))
(4)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下F點(diǎn),求物體在F點(diǎn)的速度公式VF=
VF=
S3+S4
2T
VF=
S3+S4
2T
,(用已知物理量符號(hào)表示),大小為VF=
0.96 m/s
0.96 m/s
m/s(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動(dòng).
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是
AC
AC

A.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時(shí)應(yīng)盡量讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D.應(yīng)先釋放紙帶,然后接通電源
②實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶,測(cè)得各點(diǎn)之間的距離如圖2所示.已知電源頻率為50Hz,則紙帶中打A點(diǎn)到打F點(diǎn)的時(shí)間間隔是
0.1
0.1
s.從該紙帶可知,重物下落的加速度大小a=
9.63
9.63
m/s2(a保留三位有效數(shù)字).

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某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔,它們均置于長(zhǎng)木板上.實(shí)驗(yàn)時(shí),通過改變橡皮筋的條數(shù)讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W…,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車獲得的速度v1、v2、v3….請(qǐng)回答下面幾個(gè)問題:
(1)在本實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到阻力的作用,這時(shí)需要使木板傾斜作為補(bǔ)償,下列操作正確的是
B
B

A.不掛橡皮筋,輕輕推一下小車,能夠加速下滑即可
B.不掛橡皮筋,輕輕推一下小車,能夠勻速下滑即可
C.小車在橡皮筋的拉力作用下,能夠加速下滑即可
D.小車在橡皮筋的拉力作用下,能夠勻速下滑即可
(2)用一根橡皮筋套住小車,拉至某個(gè)位置,先接通電源再釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電周期為0.02s.其中一次得到的紙帶如圖2所示,應(yīng)選圖中的
CD
CD
 段(填A(yù)B或CD)來計(jì)算小車的速度v,計(jì)算結(jié)果為v=
0.36
0.36
m/s.
(3)本實(shí)驗(yàn)使用的橡皮筋總數(shù)是6根,實(shí)驗(yàn)中W、v、v2的數(shù)據(jù)已記錄在下面表格中,并根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了W-v和W-v2的圖象如圖3所示.甲、乙兩個(gè)圖象中,
圖象可以比較直觀地得出功與速度變化的關(guān)系.
W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
0 0 0
1 0.80 1.21
2 1.10 0.45
3 1.35 1.82
4 1.73 3.00
5 1.73 3.00
6 1.89 3.57

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究重物下落運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng).
圖2是實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),得到的一條紙帶,紙帶上的A點(diǎn)是從放手開始打下的點(diǎn),某同學(xué)將選取的B,C,D,E,F(xiàn)五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄如下表(t為A點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間,S為A點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離)
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計(jì)數(shù)點(diǎn) t(s) T2 S(cm)
B 0.06 0.0036 1.69
C 0.12 0.0144 6.77
D 0.18 0.0324 15.23
E 0.24 0.0576 27.07
F 0.3 0.09 42.30
該同學(xué)根據(jù)上面的表格所記錄的數(shù)據(jù),在下列S-t2坐標(biāo)圖中描出一系列點(diǎn),如圖3所示,問:
(1)請(qǐng)根據(jù)該同學(xué)在上圖描出的點(diǎn)作出S-t2圖象
(2)由上面作出的圖象,你認(rèn)為重物下落運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?答:
 

(3)根據(jù)作出的圖象得到重物下落運(yùn)動(dòng)的加速度為
 
m/s2
(4)請(qǐng)指出引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因
 

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