18.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。

(1)(4分)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A. 按照图示的装置安装器件;

B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C. 用天平测出重锤的质量;

D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E. 测量纸带上某些点间的距离;

F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否

等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的

字母填在下面的空行内,并说明其原因。

答:                                   

                                    

(2)(3分)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________。

(3)(5分)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是___     ____。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=_  __    ____。

  (  ①步骤B是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤D是错误的,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带。步骤C不必要,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去。

  

③重锤的质量m ,  )

15.如图所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放. 小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有          

(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是        

(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的      部分进行测量;

(4)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;

 
橡皮筋做的功
10个间隔的距离S(m)
10个间隔的时间T(s)
小车获得的速度vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1
W
0.200
0.2
 
 
2
 
0.280
0.2
 
 
3
 
0.300
0.2
 
 
4
 
0.400
0.2
 
 
5
 
0.450
0.2
 
 

(5)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn    . 请你运用数据表中测定的数据在下图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;

(6)若在实验中你做出的图线与理论的推测不完全一致,你处理这种情况的做法是:    

                    .

  (  (1)刻度尺;   

(2)把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力  

(3)点距均匀(1分)

(4)2W、3W、4W、5W

(5)v2 ;图像

(6)分析误差来源或改进试验方案或测量手段,重新进行试验 )

12.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。图12为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板。

1若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表1所示。

     表1

次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m•s-2)
1.98
1.48
1.00
0.67
0.50
小车质量M/kg
0.25
0.33
0.50
0.75
1.00
质量倒数/kg-1
4.00
3.00
2.00
1.33
1.00

根据表1数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图13所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线。

从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是        。

2某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图14所示,试分析图线不过原点的原因是                 ,图线上部弯曲的原因是                       

3在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做          法。

(  (2)1图线如答图2所示 ;

(或:a与M成反比)

2平衡摩擦力时木板倾角太大 ;

没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M。

3控制变量  )

  13.用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,在长木板上安放两个光电门A B,在一木块上粘一宽度为△的遮光条.让木块从长木板的顶端滑下,依次经过A B两光电门,光电门记录的时间分别为△t1和△t2.实验器材还有电源、导线、开关和米尺(图中未画出).

  (1)为了计算木块运动的加速度,还需测量的物理量是  

                 (用字母表示);用题给的条件

和你再测量的物理量表示出加速度a=       

  (2)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,

     还需测量的物理量有        

                       

                       

(用字母表示);用加速度a,重力加速度g,

和你再测量的物理量表示出动摩擦因数μ=         .

(  (1)两光电门间的距离d

  (2)

  (3)长木板的总长度L ,长木板的顶端距桌面的竖直高度h

  (4)  )

 0  135920  135928  135934  135938  135944  135946  135950  135956  135958  135964  135970  135974  135976  135980  135986  135988  135994  135998  136000  136004  136006  136010  136012  136014  136015  136016  136018  136019  136020  136022  136024  136028  136030  136034  136036  136040  136046  136048  136054  136058  136060  136064  136070  136076  136078  136084  136088  136090  136096  136100  136106  136114  447348 

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