题目内容

如图甲为用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为_____，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图乙所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______；
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_____。
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
(1)小车的总质量，小车所受外力
(2)①在质量不变的条件下加速度与外力成正比；②C
练习册系列答案
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如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上．圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的F-v2，F-v，F-v3三个图象：（计算时保留两位有效数字）
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v/m?s-1 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
（1）数据表和图乙的三个图象，是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，并保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是
 
．
（2）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出，本实验中圆柱体的质量为
 
．
（1）如图甲所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置，
  ①在该实验中必须采用控制变量法，应保持
小车的总质量
小车的总质量
不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度．
②改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图乙所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是
在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．
在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．
．
③此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
C
C

A．小车与轨道之间存在摩擦    B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大      D．所用小车的质量太大
（2）某小组得到了如图所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，则两计数点间的时间间隔为
0.1
0.1
s，根据纸带可求出小车的加速度大小为
0.520
0.520
m/s2（保留三位有效数字）．打D点时小车的速度为
0.276
0.276
m/s（保留三位有效数字）．
三位同学用不同的器材分别进行如下实验：

（1）甲同学利用现代信息技术进行DIS实验．如图所示为用DIS测变速直线运动的瞬时速度的装置图，图中①所示的器材为
D
D

A．位移传感器     B．速度传感器
C．运动传感器     D．光电门传感器
（2）乙同学利用打点计时器在探究小车速度随时间变化的规律时，得到一条如下图所示的纸带．该同学从某点O开始，在纸带上每隔4个点连续取了7个计数点（图中相邻两个计数点间的4个点没有画出）．已知交流电频率50Hz，根据纸带提供的数据可得：打点计时器在打下A点时的速度vA=
0.72
0.72
m/s，纸带运动的加速度大小为
0.64
0.64
m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（3）丙同学用数码摄像机对平抛运动进行研究，他拍摄并记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是
4
4
m/s．（g取10m/s2）
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．图1所示所标数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现不知道当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度．
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时刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度 v（m/s） 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
V2（m2/s2） 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
（1）在图2所给的坐标纸上作出v2-h图象：
（2）分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：
 
；
（3）由图象求得的重力加速度是
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小球距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：（1）图乙的图象中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
 
（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
（2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：
 
．
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
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（1）第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．如图所示，图中数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现需要先计算当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度（忽略空气阻力的影响）．
时刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度v（m/s） 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
v2（m2/s2） 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
①在所给的坐标纸上作出v2-h图象；
②分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：
 
；
③由图象求得的重力加速度是
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
（2）第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小铁块距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
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①图乙的图象中，表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
 
（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
②根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：
 
．

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