摘要:6 O.7 下滑距离s(m) O
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(2)某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数,想出了很多方法.
①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验,他使物块在重物的牵引下开始运动,当重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上.实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动,图5为他截取的一段纸带,记录了物块做匀减速运动过程的信息,1、2、3、4、5是他选取的计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未画出.已知打点计时器电源的频率为50Hz.
根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字).
若当地的重力加速度大小为9.8m/s2,则物块与桌面的动摩擦因数μ1= (保留两位有效数字),该测量结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”).
②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验,使物块A位于水平桌面的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后由静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复以上的操作,分别测出以下几组实验数据.
乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点,请你在图中标出第4组数据对应的坐标点,并画出s-h关系图线.
实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5,则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2= .
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①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验,他使物块在重物的牵引下开始运动,当重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上.实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动,图5为他截取的一段纸带,记录了物块做匀减速运动过程的信息,1、2、3、4、5是他选取的计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未画出.已知打点计时器电源的频率为50Hz.
根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=
若当地的重力加速度大小为9.8m/s2,则物块与桌面的动摩擦因数μ1=
②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验,使物块A位于水平桌面的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后由静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复以上的操作,分别测出以下几组实验数据.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
h/cm | 10.0 | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 |
s/cm | 9.5 | 12.5 | 28.5 | 39.0 | 48.0 | 56.5 |
乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点,请你在图中标出第4组数据对应的坐标点,并画出s-h关系图线.
实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5,则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=
(2012?石家庄一模)为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图所示,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,已知重力加速度为g
(1)某次实验测得小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象.
(3)由图象得出x与s的关系式为
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(1)某次实验测得小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为
Ep=
mgs2 |
4h |
Ep=
;mgs2 |
4h |
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象.
弹簧压缩量x/m | 0.010 | 0.015 | 0.020 | 0.025 | 0.030 | 0.035 |
小球飞行水平距离s/m | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.9 | 6.0 | 7.0 |
x=0.005s
x=0.005s
;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为Ep=
104mgx2 |
h |
Ep=
.104mgx2 |
h |
(1)某实验小组采用图1所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50Hz.
Ⅰ.实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,断开开关;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
Ⅱ.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O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置(计算结果保留两外有效数字).
Ⅲ.在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,
Ⅳ.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
表1纸带的测量结果
(2)甲、乙两个实验小组选用下面不同的实验器材完成“测定金属丝的电阻率”的实验,除待测金属丝(金属丝的电阻Rx约为3Ω)外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ) B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω) D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~100Ω,0.6A) F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E H.螺旋测微器(千分尺)、刻度尺
I.电阻箱 J.开关S,导线若干
甲组根据选用的器材设计了(a)、(b)两个测电阻的电路图4.则:
①为减小实验误差,甲组同学还选用的实验器材有(填代号)
②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示,则金属丝的直径为d=
.
乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径,记为d,实物电路如图6.实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下,金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值,接下来在坐标纸上画出了
-L的关系图线由于是直线,设其斜率为k,直流稳压电源的输出电压为U,则计算金属丝电阻率的表达式为
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Ⅰ.实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,断开开关;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
Ⅱ.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O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置(计算结果保留两外有效数字).
Ⅲ.在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,
钩码的重力
钩码的重力
做正功,小车所受阻力
小车所受阻力
做负功.Ⅳ.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
小车初末速度的平方差与位移成正比
小车初末速度的平方差与位移成正比
.要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量
小车的质量
.表1纸带的测量结果
测量点 | s/cm | v/(m |
0 | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | 5.06 5.06 |
0.49 0.49 |
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ) B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω) D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~100Ω,0.6A) F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E H.螺旋测微器(千分尺)、刻度尺
I.电阻箱 J.开关S,导线若干
甲组根据选用的器材设计了(a)、(b)两个测电阻的电路图4.则:
①为减小实验误差,甲组同学还选用的实验器材有(填代号)
ADEGH
ADEGH
.选用的电路图b
b
(选填“(a)”或“(b)”),但用该电路电阻的测量值将小于
小于
真实值.②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示,则金属丝的直径为d=
0.785
0.785
mm.电流表和电压表的示数分别为I=1.20
1.20
A和U=0.50
0.50
V.用上述测量数据可计算出电阻率的表达式为πUd2 |
4IL |
πUd2 |
4IL |
乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径,记为d,实物电路如图6.实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下,金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值,接下来在坐标纸上画出了
1 |
I |
kdU
kdU
(用k、d、U表示)
(1)“探究动能定理”的实验装置如图1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W.当用4条、6条、8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2W、3W、4W…,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.
①关于该实验,下列说法正确的是______.
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.
②图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40cm,OE=11.91cm,.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.
(2)有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6Ω.横截面如图3所示.
①用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图4所示,金属管线的外径为______mm;
②现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(1750Ω,0.3A)
E.滑动变阻器(15Ω,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填代号字母).
③请将图5所示的实际测量电路补充完整.
④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是______.计算中空部分截面积的表达式为S=______.
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①关于该实验,下列说法正确的是______.
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.
②图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40cm,OE=11.91cm,.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.
(2)有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6Ω.横截面如图3所示.
①用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图4所示,金属管线的外径为______mm;
②现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(1750Ω,0.3A)
E.滑动变阻器(15Ω,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填代号字母).
③请将图5所示的实际测量电路补充完整.
④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是______.计算中空部分截面积的表达式为S=______.
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(2009?巢湖一模)在“探究恒力做功与物体速度变化的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器;
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力;
③用细线将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的砂桶相连(砂和桶总质量远小于小车总质量);
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点;
⑤在纸带中选合适的点A、B、C、D…,测出它们到起点O的距离s1、s2、s3、s4…,并测出与它们相邻的两点间距离d1、d2、d3、d4…(如图乙),查得打点周期为T,将数据填入下表中;
⑥保持砂和桶质量不变,增加小车质量,重复实验步骤④、⑤,将数据填入下表中.
附表:小车第一次总质量M1=0.25kg,第二次总质量M2=0.5kg,T=0.02s
试问:
(1)判断重力的一个分力是否与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
(2)实验数据处理时,为什么探究功与v、v2、v3等的关系,而不是与
、
、
等的关系?
(3)将表格中的数据填写完整;
(4)比较表中第一次各组数据,得到的实验结论为:
(5)比较表中一、二两次数据,得到的实验结论为:
(6)请运用表中第二次数据在右图所示的坐标中作出相应的图象,验证理论的正确性(拉力用F表示).
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①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器;
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力;
③用细线将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的砂桶相连(砂和桶总质量远小于小车总质量);
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点;
⑤在纸带中选合适的点A、B、C、D…,测出它们到起点O的距离s1、s2、s3、s4…,并测出与它们相邻的两点间距离d1、d2、d3、d4…(如图乙),查得打点周期为T,将数据填入下表中;
⑥保持砂和桶质量不变,增加小车质量,重复实验步骤④、⑤,将数据填入下表中.
附表:小车第一次总质量M1=0.25kg,第二次总质量M2=0.5kg,T=0.02s
物理量 数据 测量点 |
测量点到O 点的距离s (cm) |
测量点前后 两点间距离d (cm) |
小车获得 的速度v (m/s) |
小车获得速度的平方v2 [(m/s)2] |
小车获得速度的三次方v3 [(m/s)3] | |
第 一 次 |
A | 20.05 | 3.58 | 0.90 | 08.1 | 0.73 |
B | 40.00 | 5.06 | 1.27 | 1.61 | 2.05 | |
C | 60.15 | 6.20 | 1.55 | 2.40 | 3.72 | |
D | 80.24 | 7.16 | ||||
第 二 次 |
A | 20.15 | 2.53 | 0.63 | 0.40 | 0.25 |
B | 40.10 | 3.58 | 0.90 | 0.81 | 0.73 | |
C | 59.90 | 4.38 | 1.10 | 1.21 | 1.33 | |
D | 81.20 | 5.06 | 1.27 | 1.61 | 2.05 |
(1)判断重力的一个分力是否与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
纸带上点迹间距相等
纸带上点迹间距相等
;(2)实验数据处理时,为什么探究功与v、v2、v3等的关系,而不是与
1 |
v |
1 |
v2 |
1 |
v3 |
速度随做功的增加而增加
速度随做功的增加而增加
;(3)将表格中的数据填写完整;
(4)比较表中第一次各组数据,得到的实验结论为:
W∝v2
W∝v2
;(5)比较表中一、二两次数据,得到的实验结论为:
W∝Mv2
W∝Mv2
;(6)请运用表中第二次数据在右图所示的坐标中作出相应的图象,验证理论的正确性(拉力用F表示).