题目内容
某实验小组利用图甲所示的实验装置探究恒力做功与动能改变量的关系。所挂砝码质量为m,重力加速度为g,设小车质量为M(约为砝码质量的2~3倍)。
①平衡小车所受阻力的操作如下:取下砝码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,如果打出的纸带如图乙所示,则应适当____________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,直到纸带上打出的点迹____________为止。
②在纸带上选取先后打印的A、B两计数点,设A、B两计数点间的距离为d,打这两点时小车对应的速度分别为vA、vB,则本实验需验证表达式_____________________在误差范围内是否成立。
③某次实验正确操作后,根据测得的实验数据描绘出的v2—s图线如图丙所示,其中横坐标s为小车发生的位移,纵坐标v2为小车运动速度大小的平方。若已知图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,由此可得s=0时小车的速度大小_______,小车质量M=___________。(用题中所给已知量字母表示)
(1)①减小、均匀②③
解析试题分析::①从纸带上来看,纸带相等时间内的位移越来越大,做加速运动,要平衡摩擦力,则需减小木板的倾角,使小车做匀速直线运动,即打出的点迹均匀.
②对系统研究,外力做功为,系统动能的变化量为,即验证表达式
③根据得,,则,图线的斜率,对系统研究,根据牛顿第二定律得,,则,解得
考点:考查了探究恒力做功与动能改变量的关系实验
(10分 )如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路,小灯泡规格(3.8V,0.3A),各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零。由实物连接图可知,连接电路时有问题的器材是 (请选择器材编号)
A.电压表 B.小灯泡 C.滑动变阻器 D.开关
(2)请在答题纸相应位置画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图;
(3)解决第(1)中问题后,该同学通过实验测得以下数据,请你据此在答题纸相应位置作出小灯泡电压随电流变化的曲线;
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U / V | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.60 | 1.20 | 1.80 | 2.40 |
I / A | 0 | 0.050 | 0.080 | 0.100 | 0.125 | 0.160 | 0.180 |
(4)理论上电压从0逐渐增加到2.5V和从2.5V逐渐减小到0的两个测量过程中,在电压表示数相同时,电流表示数应该略有不同。该同学进行该实验时,正值寒冬,气温很低,发现电压表示数调到相同情况下,所对应的电流表示数几乎一样。请简要分析可能的原因? (写出一条即可)
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.0500s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度取9.80m/s2,小球质量m=0.200kg,计算结果保留三位有效数字):
时刻 | ||||
速度(m/s) | 4.99 | 4.48 | 3.98 | |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度=__________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量=_________J,动能减少量=________J;
(3)在误差允许的范围内,若与近似相等,从而验证了机械能守恒定律。造成与不严格相等这种结果的主要原因是__________________。