20.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
(1)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码    B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码    D.交流电源、毫米刻度尺
(2)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是D.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零,选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G、点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T,为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2.动能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$(用题中所给字母表示).
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.该误差属于偶然误差              
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减少该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(5)某同学在试验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响,若重锤所受阻力为f,重锤质量为m,重力加速度为g,他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图3所示,图象是一条直线,此直线斜率k=$\frac{2(mg-f)}{m}$(用题中字母表示).已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%.(保留两位有效数字)
18.某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律.

(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来还需要进行的一项操作是B(填选项前的字母);
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砝码盘和砝码质量的大小,使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砝码盘和砝码,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砝码盘和砝码,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,可算出小车的加速度a=0.820m/s2(计算结果保留三位有效数字);
(3)该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时,增减砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-$\frac{1}{M}$图线后,发现:当$\frac{1}{M}$较大时,图线发生弯曲.在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象,该小组同学的应画出是A.
A.a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线
B.a与(M+m)的关系图线
C.a与$\frac{m}{M}$的关系图线
D.a与$\frac{1}{(M+m)^{2}}$的关系图线.
16.在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图1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.
(1)当M与m的大小关系满足m<<M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.

(2)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是C;
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(3)在实验中,得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=$\frac{({x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4})-({x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1})}{9{T}^{2}}$;
(4)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$\frac{1}{M}$的图象.
(5)如图3(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是平衡摩擦时倾角过大.
(6)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3(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?车与车内砝码的总质量.
 0  148887  148895  148901  148905  148911  148913  148917  148923  148925  148931  148937  148941  148943  148947  148953  148955  148961  148965  148967  148971  148973  148977  148979  148981  148982  148983  148985  148986  148987  148989  148991  148995  148997  149001  149003  149007  149013  149015  149021  149025  149027  149031  149037  149043  149045  149051  149055  149057  149063  149067  149073  149081  176998 

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