题目内容

“探究动能定理”的实验装置如下图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验,下列说法正确的是                                                                    (    )
A.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带,纸带上打出的点,两端密、中间疏,出现这种情况的原因,可能是木板倾角过大
B.当小车速度达到最大时,小车在两个铁钉的连线处
C.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
D.应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度
C
木板倾角过大时,相邻两点之间的间隔会越来越大,选项A错误;当橡皮筋处于原长时,小车达到最大速度,而不是小车在两铁钉的连线处,选项B错误;本实验平衡阻力后,橡皮筋做功结束后,小车做匀速直线运动,选项C正确、选项D错误。
练习册系列答案
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如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:

1
2
3
4
5
6
7
8
M/kg
M0
M0
M0
M0
1.25
1.50
2.00
2.50
F/N
0.25
0.50
0.75
1.00
F0
F0
F0
F0
a/(m?s-2)
0.25
0.51
0.74
0.99
0.80
0.67
0.50
0.40
 
小题1:某同学通过计算得到绳中的拉力表达式为,分析表达式可知,要使绳中的拉力(即拉小车的力),要满足的条件是_____________。

小题2:在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种实验方法叫做__________;
小题3:通过表中1—4列数据在给定的坐标系中画出a-F图像,由图像可得到的结论是:_____________________________________________;
通过表中4—8列数据可得到的结论是:_______________________________________________。
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

小题1:当M与m的大小关系满足_      _时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
小题2:一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与         的图象.

小题3:如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F线,说明实验存在的问题是_        __ .
小题4:乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:                              
小题5:一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:(    )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出。
小题6:已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=           。(结果保留三位有效数字)
按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
(1)(8分)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,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态,若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
1) 你认为还需要的实验器材有____________.
2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和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) 在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量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vl与v2 (vl< v2).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)。

2、①某同学用如题图34-2所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图34-3所示,则应选_____纸带好。

在实验中若所用重物的质量为1.00kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图34-4所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm。
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取三位有效数字).
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量     于动能的增加量,试简单阐述造成这一结果的两个理由            、             

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