题目内容
某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.
①在小车内放人砝码,把纸带穿过打点计时器限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先
③改变钩码或小车内砝码的数量,更换纸带,重复②的操作,
(2)图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v(见表1),请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=(v2-v20),根据图线可获得的结论是
与位移s成正比
与位移s成正比要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和
(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.
测量点 | s/cm | v/(m?s-1) |
0 | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | ||
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
②将小车停在打点计时器附近,先
接通电源
接通电源
再释放小车
释放小车
,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;③改变钩码或小车内砝码的数量,更换纸带,重复②的操作,
(2)图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v(见表1),请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=(v2-v20),根据图线可获得的结论是
△v | 2 |
△v | 2 |
小车质量M
小车质量M
.分析:(1)的关键是明确做使用打点计时器实验时,应先接通电源,等电源稳定工作后再释放纸带,否则将增大测量误差;(3)的关键是首先对小车受力分析,写出动能定理表达式,然后讨论即可.
解答:解:(1)②将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再释放纸带.
(2)刻度尺读数为OC=5.10cm,打C点时的速度
=
=
m/s=0.99m/s
(3)对小车由动能定理表达式
s=
-
,可得
=
=
s,可见若
-s图象是一条过原点的倾斜直线,即说明
与位移s成正比,要验证动能定理,若满足钩码质量m远小于小车质量M,则应有(mg-f)s=
-
,所以还需要测量的物理量是摩擦力f和小车的质量M.
故答案为(1)接通电源,释放纸带
(2)5.10m,0.99m/s
(3)
与位移s成正比,小车质量M
(2)刻度尺读数为OC=5.10cm,打C点时的速度
v | c |
OD-OB |
2T |
(7.15-3.20)×0.01 |
2×0.02 |
(3)对小车由动能定理表达式
F | 合 |
1 |
2 |
Mv | 2 2 |
1 |
2 |
Mv | 2 1 |
△v | 2 |
v | 2 2 |
-v | 2 1 |
| ||
M |
△v | 2 |
△v | 2 |
1 |
2 |
Mv | 2 2 |
1 |
2 |
Mv | 2 1 |
故答案为(1)接通电源,释放纸带
(2)5.10m,0.99m/s
(3)
△v | 2 |
点评:解决物理实验题目的关键是明确实验原理,根据物理定律写出表达式,然后讨论即可.
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