题目内容
(8分)为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下列器材: 打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、 沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:
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(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是 .
(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是 .
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(3)在满足 (2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为 .(用题中所给的表示数据的字母表示)
1)刻度尺(2分)(2)沙和小桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)(3)
(2分)
【解析】
试题分析:(1)需要测量纸带上两点之间的长度,需要用刻度尺。
(2)对整体应用牛顿第二定律:
,对小车有:
,联立得拉力
,可见实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,需满足的条件是沙和小桶的总质量远小于滑块的质量。实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,除拉力之外的其它力要平衡,所以首先要做的步骤是平衡摩擦力。
(3)B点的速度为:
, D点的速度为:
,合外力的功等于动能的变化量有:
,将速度代人得:![]()
考点:本题考查了验证动能定理的实验
(1) (8分)为了探索弹力和弹簧伸长量的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示图象。从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端弯曲的原因是__________________________。这两根弹簧的劲度系数分别______N/m和______ N/m.若要制作一个精确程度较高的弹秤,应选弹簧秤______。
(2)(4分)在验证机械能守恒定律的实验中,下列说法正确的是( )
| A.要用天平称重锤质量 |
| B.选用质量大的重锤可减小实验误差 |
| C.为使实验结果准确,应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析 |
| D.实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少 |
(1)(8分)用多用表的欧姆档测量阻值约几十千欧的电阻Rx,以下是一些主要的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,请填写其中空白部分:
| A.把S旋转到欧姆挡× |
| B.将两表笔,调节P使指针指在零欧姆处 |
| C.将两表笔分别连接在电阻的两端,若其阻值如图甲指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω |
| D.把表笔从插孔中拔出,把S旋转到挡 |
(2)(10分)如图乙是验证动能定理的装置,除图示器材外,还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸,天平和细沙.
①你认为还需要的实验器材有 .
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
③图丙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的总质量为m条件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. 则本实验最终要验证的数学表达式为 .(用题中的字母表示)