题目内容
(14分)验证机械能守恒定律的实验中:
(1)下列说法,正确的是__________。
| A.在安装电火花计时器时,墨粉纸盘要夹在两条纸带之间 |
| B.为了减小误差,重物质量应大些 |
| C.实验时,应先松开纸带,重锤运动稳定后再接通电源 |
| D.若t为起点到某点的时间,计算该点的速度可用公式v=gt |
(1) AB (2)vB="0.98m/s" ,△Ep=0.49J,△Ek=0.48J,△Ep > △Ek,
这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力;最后得出实验的结论是:在实验误差允许的范围内机械能守恒
解析试题分析:(1)墨粉纸盘夹在两条纸带之间使用电火花计时器打出清晰纸带,重物选用密度大、体积小(质量大)的物体可以减小空气阻力的影响,从而减小实验误差,故A、B正确;实验中,需保证纸带竖直,待接通电源,打点计时器工作稳定后,再松开纸带,故C错误;速度不能用v=gt或v=
计算,因为只要认为加速度为g,机械能当然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律,况且用v=gt计算出的速度比实际值大,会得出机械能增加的绪论,而因为摩擦力的的影响,机械能应该减小,故D错误。
(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,即
AC=
=0.98m/s;
重力势能的减小量△Ep=mgΔh=
;动能的增加量△Ek=
J=0.48J;在运动过程中纸带和重锤受阻力,克服阻力做功消耗机械能,导致动能增量小于重力势能减小量,在实验误差允许的范围内,可以认为机械能守恒。
考点:验证机械能守恒定律实验
(10分)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。![]()
(1)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20 cm,s2=4.52 cm,s5=8.42 cm,s6=9.70 cm.![]()
则①木块加速度大小a=___ m/s2,② 打下3点时的速度为
。(保留三位有效数字).
(2)根据某次实验记录的数据,作出a—F图线如图2所示,图线不经过原点的原因是 ;a-F图线不是一条直线主要的原因,是 。
(3)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后,重新设计了一个实验如图3所示,滑块M放在气垫导轨上,并在滑块上固定一个速度传感器,力传感器固定在另一水平台子上,分别与两台电脑相连,气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量,由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是 :( )
| A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出a∝F的结论,图线是倾斜的直线 |
| B.力传感器测得的力F=mg/2,在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M |
| C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮C的质量是实验最大的误差来源 |
| D.实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g。 |
某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图1所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)
| 测量次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 弹簧弹力大小F/N | 0 | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
| 弹簧总长x/cm | 6 | 7.16 | 8.34 | 9.48 | 10.85 | 11.75 |
根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,并作出了F-x图线.
(1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是___________________________.
(2)该弹簧的劲度系数k=________.(结果保留两位有效数字)
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。![]()
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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算加速度的计算表达式为:
m/s2,请填写公式中横线上(1)处式子:________(用纸带中数据表示);加速度a的计算结果为a = (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
| A.木板的长度l |
| B.木板的质量m1 |
| C.滑块的质量m2 |
| D.托盘和砝码的总质量m3 |
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数