题目内容

(6分) 在“探究恒力做功与动能改变的关系”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一个定滑轮与悬吊的砂桶相连

④接通电,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,测出、、(如图乙所示),查得打点周期为T.判断重力的一个分力已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是看纸带上的相邻两点的间距            。实验还需直接测量的物理量是:                 .(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是:                  .(用相应的符号表示)

 

【答案】

相等,小车的质量M、砂及砂桶的质量m ,

【解析】

试题分析:如果已经平衡好摩擦力,则此时小车做匀速运动,纸带上点迹间距应该相等.本题“探究恒力做功与动能改变的关系”,则要知道恒力的大小,和小车的动能,所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m,合外力对小车做的功为,小车从A运动到B动能的变化量,合外力所做的功等于小车动能的变化量,即,所以探究结果的表达式是:

考点:探究功与速度变化的关系.

 

练习册系列答案
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(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”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一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
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测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.

判断重力的一个分力是否已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
;
本实验还需直接测量的物理量是:
小车的质量M、砂桶的质量m
小车的质量M、砂桶的质量m
.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是
mgs=
M
8T2
(
s
2
2
-
s
2
1
)
mgs=
M
8T2
(
s
2
2
-
s
2
1
)
.(用相应的符号表示)
(2)、从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1,量程1mA,内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA,内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA,内阻rA3≈500Ω
电压表V1,量程10V,内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V,内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R1,全阻值50Ω,额定电流为1A
电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干
①测量电路中电流表应选
A2
A2
,电压表应选
V2
V2
(填代号)
②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.

③在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx=
U2
I2-
U2
rv2
U2
I2-
U2
rv2
,表达式中各符号表示的意义
U2表示电压表V2的示数,I2表示电流A2的示数.rV2表示电压表V2的内阻
U2表示电压表V2的示数,I2表示电流A2的示数.rV2表示电压表V2的内阻
.
(2011?开封一模)(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用图1所示装置的实验方案,他想用沙和沙桶的总重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,他使长木板左端抬起一个合适的角度,平衡摩擦力.你认为在实验中还应该使
小车质量远大于沙和沙桶的总质量.
小车质量远大于沙和沙桶的总质量.

如图2所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间问隔为T,距离如图.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)
△x2+△x3
2T
△x2+△x3
2T
;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除了要测量沙和沙桶的总重力、测量小车的位移、速度外,还要测出的物理量有
小车质量
小车质量
.

(2)用上面的装置也可以做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,以下是某一实验小组记录的部分实验数据.淆你根据表格中数据.在如图中取合适的坐标系作图象,寻找加速度和质量的关系.
他们实验时沙和沙桶的质量始终没有变化.
次数 小车质量M/g 加速度
1
M
/kg-1
1 200 1.91 5.00
2 250 1.71 4.00
3 300 1.50 3.33
4 350 1.32 2.86
5 400 1.12 2.50
6 450 1.00 2.22
7 500 0.90 2.00
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:
未能满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.
未能满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.
.

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