题目内容
(1)该实验小组的同学在选好器材并安装好后,他们进行了如下的一些操作或步骤,其中需要且正确的是
A.利用天平测出小车的质量为200g和一组钩码的质量:5g、10g、40g、50g;
B.平衡小车所受的阻力:不挂钩码,用小垫块调整木板左端的高度,接通打点计时器的电源,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点;
C.他们挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩上,打开电磁打点计时器的电源,释放小车,打出一条纸带;
D.再在小车里放上30g的砝码,接着该组同学又重复了步骤B、C一次.
(2)比较(1)问中的两次实验得到的纸带,他们选取第二次(即步骤D)得到的纸带.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm,
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,取g=10m/s2,则拉力对小车做的功为
分析:(1)用勾码的重力表示拉力,要平衡摩擦力,同时要保证小车的质量远大于勾码的质量;
(2)将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为mgS;小车和小车中砝码的动能增量为
Mv2.
(2)将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为mgS;小车和小车中砝码的动能增量为
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解答:解:(1)A、实验要验证动能定理,即:FS=
Mv2
用勾码的重力表示拉力,即F≈mg
故要验证:mgS=
Mv2,需要测量小车质量和勾码质量,故A正确;
B、用勾码的重力表示拉力,要平衡摩擦力,故B正确;
C、勾码加速下降,是失重,只有当小车的质量远大于勾码的质量时,拉力才等于勾码的重力;
挑选了一个质量为50g的钩码,不满足小车的质量远大于勾码的质量,故C错误;
D、应该换用不同的勾码重复实验,故D错误;
故选:AB.
(2)将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为:W=mgS=0.05×10×0.4J=0.2J;
小车和小车中砝码的动能增量为:Ek=
(M+m)v2=
×(0.2+0.03)×12=0.115J.
故答案为:(1)AB; (2)0.20J,0.115J.
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用勾码的重力表示拉力,即F≈mg
故要验证:mgS=
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B、用勾码的重力表示拉力,要平衡摩擦力,故B正确;
C、勾码加速下降,是失重,只有当小车的质量远大于勾码的质量时,拉力才等于勾码的重力;
挑选了一个质量为50g的钩码,不满足小车的质量远大于勾码的质量,故C错误;
D、应该换用不同的勾码重复实验,故D错误;
故选:AB.
(2)将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为:W=mgS=0.05×10×0.4J=0.2J;
小车和小车中砝码的动能增量为:Ek=
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故答案为:(1)AB; (2)0.20J,0.115J.
点评:本题关键明确实验原理和误差来源,当用勾码的重力表示小车受到的合力时,必须要保证小车的质量远大于砝码的质量,同时要平衡摩擦力.
练习册系列答案
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某实验小组采用图所示的装置探究“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50 Hz.
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(1)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 ,再 ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)如图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg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.
(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,
做正功,
做负功.
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(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 .
表1纸带的测量结果
|
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 |