题目内容
【题目】在“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”的实验中备有下列器材:
A.打点计时器;
B.天平;
C.秒表;
D.低压交流电源;
E.电池;
F.纸带;
G.细线、砝码、小车、砝码盘;
H.薄木板.
(1)其中多余的器材是________;缺少的器材是________________.
(2)测量时间的工具是________;测量质量的工具是____________.
(3)如图所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带,测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.请分析,利用这些数据能否完成“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”实验?若不能,请说明理由;若能,请说出做法,并对这种做法做出评价.
![]()
【答案】(1)C、E 毫米刻度尺
(2)打点计时器 天平 (3)见解析
【解析】(1)计算小车速度是利用打上点的纸带,故不需要秒表.打点计时器应使用低压交流电源.故多余的器材是C、E;测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺,故缺少的器材是毫米刻度尺.
(2)测量时间的工具是打点计时器;测量质量的工具是天平.
(3)能,从A到B的过程中,恒力做的功为WAB=FxAB,A、B两点的速度可根据vA=
,vB=
算出,所以可以完成“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”实验.
评价:优点:A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;缺点:只进行了一次测量验证,说服力不强。
【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。
![]()
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离s/cm | 20.10 | 30.00 | 40.10 | 49.90 | 69.90 |
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)
![]()