题目内容
(一)某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器,速度显示器能显示出小球通过光控门的速度.现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究.另配有器材:多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等.实验步骤如下:
①如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;
③接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;
④其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象?
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法.
(二).在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
为了算出加速度,合理的方法是
A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=
算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上间隔较远的两点所对应的速度,用公式a=
算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度.
①如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;
③接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;
④其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象?
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法.
能,根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k
1 |
2 |
1 |
2 |
能,根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k
.1 |
2 |
1 |
2 |
(二).在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
计数点对应的时刻(s) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
通过计数点时的速度(cm/s) | 44.0 | 62.0 | 81.0 | 100.0 | 110.0 | 168.0 |
C
C
A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=
△v |
△t |
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上间隔较远的两点所对应的速度,用公式a=
△v |
△t |
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度.
分析:(一)(1)运用图象研究两个变量的关系时,图象是一条曲线不能正确说明两个变量的关系,只有作出直线才能直观的反应.
(2)根据需要验证的方程mgh=
mv2,根据数学知识作出v2-h图象,并分析求出斜率的意义即可求出重力加速度.
(二)通过题目给出的数据作出速度-时间图象,解出其斜率即是小车的加速度.
(2)根据需要验证的方程mgh=
1 |
2 |
(二)通过题目给出的数据作出速度-时间图象,解出其斜率即是小车的加速度.
解答:解:(一)
(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k.
(二)
AC、在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式a=
算出加速度,所以误差小;故A错误,C正确.
B、根据实验数据画出v-t图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tanα算出的数值并不是加速度,故B错误.
D、这种方法是不对的,因为根本就不知道加速度是一个什么函数,如果是一个变化值这种方法完全是错误的,除非你能确定加速度是什么函数,故D错误.
故选:C.
故答案为:(一)
(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)能,根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k.
(二)C.
(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)根据需要验证的方程mgh=
1 |
2 |
1 |
2 |
(二)
AC、在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式a=
△v |
△t |
B、根据实验数据画出v-t图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tanα算出的数值并不是加速度,故B错误.
D、这种方法是不对的,因为根本就不知道加速度是一个什么函数,如果是一个变化值这种方法完全是错误的,除非你能确定加速度是什么函数,故D错误.
故选:C.
故答案为:(一)
(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)能,根据需要验证的方程mgh=
1 |
2 |
1 |
2 |
(二)C.
点评:本题中两个实验均涉及图象问题,图象由于其直观形象的特点在物理中经常应用,解决这类问题的关键是将图象和数学知识相结合,明确图象的物理意义理解斜率、截距的含义等.
练习册系列答案
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