某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系.圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,C為彈簧測力計,不計繩與滑輪的摩擦.實驗時,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(xué)在一條比較理想的紙帶上,依次選取0、1、2、3、4、5共六個計數(shù)點,分別測量后5個計數(shù)點與計數(shù)點0之間的距離,并計算出它們與0點之間的速度平方差△v2(△v2=v2﹣v02),填入下表:

計數(shù)點

s/cm

△v 2/m2•s﹣2

計數(shù)點0

/

/

1

1.60

0.04

2

3.60

0.09

3

6.00

0.15

4

7.00

0.19

5

9.20

0.23

請以△v2為縱坐標,以s為橫坐標在方格紙中作出△v2﹣s圖象.若測出小車質(zhì)量為0.2kg,結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為  N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù),明顯超出實驗誤差的正常范圍.你認為主要原因是  ,實驗操作中改進的措施是  


考點:

探究功與速度變化的關(guān)系.

專題:

實驗題;動能定理的應(yīng)用專題.

分析:

(1)根據(jù)圖象用直線將點相連,誤差較大的點舍去;結(jié)合動能定理的表達式分析圖象的可得出圖象中有關(guān)合外力表達式;

(2)實驗中將拉力作為了合力,但若不平衡摩擦力,則會造成較大的誤差.

解答:

解:(1)根據(jù)描點法作出圖象,如圖所示:

由動能定理可得:W=Fx=mv2mv02=m(v2﹣v02

△v2=

則可知圖象的斜率等于,由圖可知,圖象的斜率為2.5;合外力F=0.25N;

(2)實驗中是將物體的重力充當了小車的拉力,由于小車受到桌面的摩擦力,故會使合力小于物體的重力,造成較大的誤差,故應(yīng)未平衡摩擦力(或小車受到的摩擦阻力的影響).措施是把木板不帶定滑輪的那一端適當墊高,以平衡摩擦力.

故答案為:(1)0.25;(2)未平衡摩擦力;把木板不帶定滑輪的那一端適當墊高,以平衡摩擦力

點評:

對于實驗的考查應(yīng)要注意實驗的原理,通過原理體會實驗中的數(shù)據(jù)處理方法及儀器的選擇;有條件的最好親手做一下實驗.

 

練習(xí)冊系列答案
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四個物體的位移一時間圖像如下圖所示,其中表示物體做加速運動的是(    )

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明代詩人曾寫下這樣一首詩:“空手把鋤頭,步行騎水牛;人在橋上走,橋流水不流”.其“橋流水不流”中的“橋流”應(yīng)理解成其選擇的參考系是( 。

 

A.

B.

C.

D.

地面

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如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角 θ=37°,物體甲、乙均處于靜止狀態(tài).(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?

(2)乙受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若物體乙的質(zhì)量m2=4kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示,則下列說法不正確是( 。

 

A.

木板A的最小長度為1m

B.

系統(tǒng)損失的機械能為2J

 

C.

A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1

D.

木板獲得的動能為2J

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如圖所示,在x>0的空間中,存在沿x軸方向的勻強電場,電場強度正E=10N/C;在x<O的空間中,存在垂直xoy平面方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T.一帶負電的粒子(比荷=160C/kg),在x=0.06m處的d點以v0=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運動,不計帶電粒子的重力,求:

(1)帶電粒子開始運動后第一次通過y軸時距O點的距離.

(2)帶電粒子進入磁場后經(jīng)多長時間返回電場.

(3)帶電粒子運動的周期.

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一質(zhì)點由靜止開始做直線運動,其a﹣t圖象如圖所示,下列說法中正確的是(  )

 

A.

1s末質(zhì)點的運動速度最大

 

B.

4s末質(zhì)點回到出發(fā)點

 

C.

1s末和3s末質(zhì)點的運動速度相同

 

D.

2s末質(zhì)點的運動速度為4m/s

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對于牛頓第三定律的理解,下列說法中正確的是( 。

 

A.

當作用力產(chǎn)生后,再產(chǎn)生反作用力;當作用力消失后,反作用力才慢慢消失

 

B.

彈力和摩擦力都有反作用力,而重力無反作用力

 

C.

甲物體對乙物體的作用力是彈力,乙物體對甲物體的作用力可以是摩擦力

 

D.

作用力和反作用力,這兩個力在任何情況下都不會平衡

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在探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)的實驗中,一已充電的平行板電容器與靜電計連接如圖所示.已知靜電計指針張角隨著電容器兩極間的電勢差的增大而增大.現(xiàn)保持電容器的電量不變,且電容器B板位置不動.下列說法中正確的是( 。

 

A.

將A板向左平移,則靜電計指針張角增大

 

B.

將A板向左平移,則靜電計指針張角增小

 

C.

將A板豎直向上平移,則靜電計指針張角減小

 

D.

將A板豎直向上平移,則靜電計指針張角增大

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