题目内容
I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端,下列操作不正确的是A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
Ⅱ在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下说法合理的是
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平
C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹
Ⅲ.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做______运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m______小车的质量M(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”).
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.下图是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
【答案】分析:在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致.在“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力;为使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力,应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量;在求平均加速度时注意运用“二分法”.
解答:解:I、在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端过程中,由动能定理知应探究W=m,2W=,3W=m…,故不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值,但每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致,所以A正确B错误;若使橡皮筋对小车做的功为总功,则橡皮筋拉力应为合力,故应将远离滑轮的一端垫高以平衡摩擦力,所以C错误;开始实验时为使第一个计时点速度是零,应先接通电源再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故D正确.
本题要求选错误的,故选AC.
Ⅱ、在探究平抛运动的规律时,选用装置1研究平抛物体竖直分运动时,由于视觉暂留原因不能用眼睛看A、B两球是否同时落地,应通过耳朵听是否同时落地,故A错误;
选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平,B正确;
选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样小球离开斜槽末端时速度才能相同,故C错误;
除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹,故D正确.
故选BD.
Ⅲ、①“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力,方法是将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做匀速直线运动,另外为使绳子拉力等于砝码盘(连同砝码)的质量,必须满足满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M的条件.
②由△x=a得,将计数点0到4分成0到2和2到4两部分,其中t=2×(5×0.02s)=0.2s,△x=(17.47-8.05)-8.05=1.37m,代入上式解得a=0.343m/.
故答案为ⅠAC,ⅡBD,Ⅲ①匀速直线运动,远小于,②0.343
点评:明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中,注意以下几点:(1)平衡摩擦力,这样绳子拉力才为合力;(2)满足砝码(连同砝码盘)质量远小于小车的质量,这样绳子拉力才近似等于砝码(连同砝码盘)的重力;(3)用“二分法”求出小车的加速度.
解答:解:I、在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端过程中,由动能定理知应探究W=m,2W=,3W=m…,故不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值,但每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致,所以A正确B错误;若使橡皮筋对小车做的功为总功,则橡皮筋拉力应为合力,故应将远离滑轮的一端垫高以平衡摩擦力,所以C错误;开始实验时为使第一个计时点速度是零,应先接通电源再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故D正确.
本题要求选错误的,故选AC.
Ⅱ、在探究平抛运动的规律时,选用装置1研究平抛物体竖直分运动时,由于视觉暂留原因不能用眼睛看A、B两球是否同时落地,应通过耳朵听是否同时落地,故A错误;
选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平,B正确;
选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样小球离开斜槽末端时速度才能相同,故C错误;
除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹,故D正确.
故选BD.
Ⅲ、①“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力,方法是将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做匀速直线运动,另外为使绳子拉力等于砝码盘(连同砝码)的质量,必须满足满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M的条件.
②由△x=a得,将计数点0到4分成0到2和2到4两部分,其中t=2×(5×0.02s)=0.2s,△x=(17.47-8.05)-8.05=1.37m,代入上式解得a=0.343m/.
故答案为ⅠAC,ⅡBD,Ⅲ①匀速直线运动,远小于,②0.343
点评:明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中,注意以下几点:(1)平衡摩擦力,这样绳子拉力才为合力;(2)满足砝码(连同砝码盘)质量远小于小车的质量,这样绳子拉力才近似等于砝码(连同砝码盘)的重力;(3)用“二分法”求出小车的加速度.
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