15.某實驗小組用圖甲所示的裝置測自由落體的加速度.其操作步驟如下:

A.按照圖甲的裝置安裝實驗器材
B.將打點計時器接到學(xué)生電源的“直流輸出”上
C.先釋放紙帶,之后閉合開關(guān)接通電源,打出一條紙帶
D.重復(fù)步驟 C幾次,從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙,測出紙帶上一些連續(xù)點的距離為AB=5.8mm,BC=9.8mm,CD=13.6mm,DE=17.6mm;
E.根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出重力加速度
(1)以上步驟中有錯誤,請指出其錯誤步驟(填代號)并改正:B中直流應(yīng)該為交流;C中應(yīng)該為先接通電源,之后釋放紙帶.
(2)分析紙帶可以得到B點速度為0.390m/s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.75m/s2(交流電頻率為50Hz,保留三位有效數(shù)字).用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏小,其原因是紙帶運動過程中存在阻力.

分析 打點計時器的工作電源是交流電源,實驗時應(yīng)先接通電源后釋放紙帶;根據(jù)平均速度代替瞬時速度的方法求出B點速度,根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大。

解答 解:(1)打點計時器的工作電源是交流電源,故B中直流應(yīng)該為交流;實驗時應(yīng)先接通電源后釋放紙帶,故C中應(yīng)該為先接通電源,之后釋放紙帶;
(2)根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度  
可得:vB=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=0.390m/s,
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=gT2
得:g=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=9.75m/s2,
因為紙帶運動過程中存在阻力,所以用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏。
故答案為:(1)B中直流應(yīng)該為交流;C中應(yīng)該為先接通電源,之后釋放紙帶.
(2)0.390;9.75;紙帶運動過程中存在阻力.

點評 (1)利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力.
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.
(2)這個實驗對于我們可能是一個新的實驗,但該實驗的原理都是我們學(xué)過的物理規(guī)律.
做任何實驗問題還是要從最基本的物理規(guī)律入手去解決.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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1.如圖所示,用細(xì)線OC的一端將質(zhì)量m=1kg的物體系住,另一端用細(xì)線AO,BO結(jié)在一起,O為結(jié)點,A端系在豎直墻壁間上,與墻壁間的夾角為30°,B端與另一個質(zhì)量M=10kg的物體相連,M放在傾角為30°的粗糙斜面上,OB與斜面平行,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),最大靜摩擦力可認(rèn)為與滑動摩擦力相等,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2,求:
(1)OA,OB線的拉力大;
(2)B與斜面間動摩擦因數(shù)的最小值.

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6.在“測定金屬的電阻率”的實驗中:
(1)用多用表粗測電阻絲的電阻,結(jié)果如圖甲、乙所示,由此可知電阻絲電阻的測量值約為6.0Ω.
(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,結(jié)果如圖丙所示,由此可知金屬絲直徑的測量結(jié)果為1.195mm.

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3.下列物理量屬于矢量的是( 。
A.長度B.時間C.速度D.動能

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10.如圖所示,水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.4,一勁度系數(shù)k=10N/m的輕質(zhì)彈簧,左端固定在A點,自然狀態(tài)時右端位于O點.水平面右側(cè)時其右端位于O點.水平面右側(cè)有一豎直光滑圓形軌道在C點與水平面平滑連接,圓心O′,半徑為R(未知).用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到B點(物體與彈簧不拴接),釋放后物塊恰運動到C點停止,BC間距離L=2m.換同種材料、質(zhì)量m2=0.2kg的物塊重復(fù)上述過程.(物塊、小球均視為質(zhì)點,g=10m/s2)求:
(1)釋放后m1物塊速度最大時彈簧的形變量△x;
(2)物塊m2到C點時的速度大小vc;
(2)要想物塊m2在圓形軌道上從C到E的運動過程中不會離開圓形軌道,圓形軌道的半徑需滿足什么條件?

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20.如圖所示的器材是一木質(zhì)軌道(其傾斜部分與水平部分平滑連接,水平部分足夠長),另有小鐵塊、兩枚圖釘、一條細(xì)線(足夠長)、一個量角器,用上述器材測定小鐵塊與木質(zhì)軌道間的動摩擦因數(shù)μ.實驗步驟如下,請將不完整的三步補充完整.
(1)將小鐵塊從傾斜軌道上A點由靜止釋放,運動至水平軌道上B點靜止;
(2)用圖釘把細(xì)線拉緊固定在A、B兩點間;
(3)用量角器測量細(xì)線與水平軌道間的夾角θ;
(4)動摩擦因數(shù)表示為u=tanθ.

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7.如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計,與阻值為R的定值電阻相連,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B.有一質(zhì)量為m,長為L導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運動,最遠(yuǎn)到達(dá)cd的位置,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,則( 。
A.上滑動過程中電流做功發(fā)出的熱量為$\frac{1}{2}$mv2-mgs(sinθ+μcosθ)
B.上滑動過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動
C.上滑動過程中導(dǎo)體棒損失的機械能為$\frac{1}{2}$mv2
D.上滑動過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$

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4.某同學(xué)為測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上砝碼盤,通過改變盤中砝碼的質(zhì)量,測得多組砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的彈簧長度L的關(guān)系如下表所示.
 m/g    2.5    7.5    12.5    15.0    20.0    22.5
 L/cm    12.02    13.81    16.10    17.01    19.30    22.00
(1)該同學(xué)在坐標(biāo)圖上畫m-L圖象,對應(yīng)部分點已在圖上標(biāo)出,請補充剩余兩個點并完成圖象
(2)若已知砝碼盤的質(zhì)量為5g,則該彈簧的勁度系數(shù)為2.5N/m,彈簧的原長為9.3cm(重力加速度取g=10m/s2

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5.關(guān)于位移和路程的說法中正確的是( 。
A.位移的大小和路程的大小總是相等的,只不過位移是矢量,而路程是標(biāo)量
B.位移是描述直線運動的,路程是描述曲線運動的
C.位移取決于始末位置,路程取決于實際運動的路線
D.運動物體的位移大小總大于或等于路程

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