摘要:3 m/s2..当质量为的物体也受到相同的合外力的作用时产生的加速度是 m/s2.

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①沿直线做匀加速运动的某物体,牵引一条通过打点计时器的纸带,计时器的打点周期T=0.02s,取下纸带后,由某一计时点开始,每隔五个点剪下一段纸带,按图1那样贴在直角坐标平面上,彼此不留间隙,也不要重叠.纸带下端都要准确地与横轴重合,每一条纸带的左边准确地与纵轴平行,图的纵轴上已标出了每条纸带的长度L(单位:mm).今以横轴为时间轴,令每条纸带的宽度代表一个时间单位:0.1s,以纵轴为速度轴,纵轴上原来标的每毫米代表一个速度单位:10mm/s.
(1)在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点,在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度

(2)画一直线,使尽可能多的计数点落在此直线上,并使直线两侧的计数点数目大致相等,这条直线便是运动物体的
速度-时间
速度-时间
图线.
(3)求出上述直线的斜率,可知运动物体的加速度a=
0.75
0.75
m/s2
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;


(2)某同学的实验方案如图2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
;b.
砂和桶的质量远小于小车质
量;
砂和桶的质量远小于小车质
量;

(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A、利用公式a=
2s
t2
计算;B、根据a=
△s
T2
利用逐差法计算.
两种方案中,你认为选择方案
B
B
比较合理.
(4)下表是该同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象;
( 小车质量:M=0.500kg,g=10m/s2 )
         次数
物理量
1 2 3 4 5 6
m砂和桶(kg) 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060
a(m/s2 0.196 0.390 0.718 0.784 0.990 1.176
(5)针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于该同学的设计或处理方法:
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
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某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.


(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=____________J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=" ______" (结果保留三位有效数字)
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是(    )

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
(3)在(2)的基础上该同学对操作步骤进行了改进(步骤已正确),小车质量M,钩码总质量m,让钩码带动小车加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为__________________________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

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某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.

②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为…,他把钩码重力(当地重力加速度

g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=____________J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=" ______" (结果保留三位有效数字)

(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是(    )

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

(3)在(2)的基础上该同学对操作步骤进行了改进(步骤已正确),小车质量M,钩码总质量m,让钩码带动小车加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为__________________________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

 

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(Ⅰ)某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.5kg,钩码总质量m=0.30kg.
B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W="0.176" J,把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.
此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是         
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏大
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差   的重要原因
(Ⅱ)该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)

(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C、D或E)点读数________.
(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vC=计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.
(3)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.
(4)若重锤质量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g="9.80" m/s2,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).

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(Ⅰ)某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.5kg,钩码总质量m=0.30kg.

B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz),打出一条纸带.

他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=0.176 J,把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.

此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是         

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏大

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差   的重要原因

(Ⅱ)该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)

(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C、D或E)点读数________.

(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vC=计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.

(3)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.

(4)若重锤质量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).

 

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