题目内容

(1)用电磁打点计时器、水平木板(包括定滑轮)、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验.下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图,该图中有4处错误,请写出其中两处:

①
细线与木板不平行
细线与木板不平行
;②
打点计时器接的是直流电源
打点计时器接的是直流电源
.
(2)利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项
实验探究,其主要步骤如下:
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源,取出纸带,更换纸带重复步骤b,打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的时间为T),进行数据处理:

①若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
S2+S3
2T 
S2+S3
2T 
.
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=
(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)
9T2
(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)
9T2
.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
.( g′为已知量)
分析:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
(2)①在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,据此可以求出C点的速度大小;
②利用逐差法可以求出加速度的大小;
③根据牛顿第二定律,mg-f=ma,由此可知,需要测量的物理量是重锤的质量m.
解答:解:(1)由实验装置图象可知,细线与木板不平行,所以此处错误;
打点计时器用的必须是交流电,图中用的是直流电,所以采用的电源不对,
小车释放的位置应该靠近计时器,以便测量更多的数据来减小误差,
图中木板一端没有踮起,因此没有平衡摩擦力,此处错误.
故答案为:①细线与木板不平行;②打点计时器接的是直流电源.③小车释放的位置远离计时器,④没有平衡摩擦力.(填任意两项即可)
(2):①在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故B点的速度为:
VB=
S2+S3
2T 

故答案为:
S2+S3
2T 
.
②利用匀变速直线运动的推论相邻相等时间内的位移差△x=at2
所以,xm-xn=(m-n)aT2,本着有效利用数据,采用求平均值的办法减小误差的办法,
本实验中,g=
(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)
9T2
.
故答案为:
(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)
9T2
.
③根据牛顿第二定律,mg-f=ma,由此可知,需要测量的物理量是重锤的质量m.
故答案为:重锤的质量m.
点评:本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法,以及有关误差分析,尤其是误差分析是难点,尤其是要明确实验原理.
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