题目内容

【题目】某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置.

(1)实验中所用电磁打点计时器是一种使用________(交流直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是4-6 V,当电源的频率为50 Hz时,它每隔________ s打一次点.

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是________,实验时首先要做的步骤是________

(3)(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M;往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m;让沙桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2(v1v2).则本实验最终要验证的数学表达式为________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

【答案】(1)交流;0.02;(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量;平衡摩擦力; (3)mgLMvMv.

【解析】

(1)实验中所用电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压是4-6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。

(2)根据牛顿第二定律得,mg=(M+m)a,解得,则绳子的拉力 ,知当沙桶(含沙)总质量远小于滑块质量时,滑块所受的拉力等于沙桶的总重力.实验前需平衡摩擦力.

(3)滑块动能的变化量为Mv22Mv12,则验证拉力做功与滑块动能变化量是否相等,即mgL=Mv22Mv12

练习册系列答案
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【题目】在做探究加速度与力、质量关系的实验时,采用如图所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示。

1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除______的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。

2)实验中由于绳对小车的拉力_______(选填大于等于小于)重物所受的重力,会给实验带来系统误差。为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是______。(填写相应序号)

①M=200gm=40g60g80g100g120g140g

②M=200gm=30g35g40g45g50g55g

③M=400gm=20g40g60g80g100g120g

④M=400gm=10g15g20g25g30g35g

3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a。为便于得到aM的关系,他采用图像法处理数据,你建议他做a_____的图像。

4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a。正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的aF图像。他们得到图像不同,其原因是他们选取的_______不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:________

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