题目内容

某实验小组用图甲所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”,实验中,让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对打下的点进行测量和研究,即可达到实验目的。
(1)图乙是实验中打下的一条纸带,O点是重物开始下落时打下的起点,该小组在纸带上选取A,B,C,D,E,F,G七个计数点,每两个计数点间还有一个计时点(图中未画出),各计数点与起点O的距离如图乙所示。已知打点计时器工作频率为50 Hz,分别计算B,C,D,E,F五个计数点与O点的速度平方差△v2(△v2=v2-v02)。请将D点的计算结果填入下表:(保留3位有效数字)
(2)以△v2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中作出△v2-h图象。
(3)若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用作出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g'=___。(保留3位有效数字)
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用,若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是____。(用文字和符号表示)
(5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为:F=____。(用符号表示)
(1)3.83(3.83~3.84)
(2)
(3)9.78 m/s2(9.67~9.94 m/s2)
(4)重锤的质量m
(5)mg-mg'
练习册系列答案
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(1)某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律.打点计时器的打点频率为 50HZ,选取一条较理想的纸带,如图乙所示,O为起始点,O、A之间有几个计数点未画出.(g取9.8m/s2)
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①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
 
m/s.
②如果以
v2
2
为纵轴,以下落高度h为横轴,根据多组数据绘出
v2
2
-h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的
 
(填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于
 
.
(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接.
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②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数.反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为
 
Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是
 
(填元件名称).
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③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E=
 
V,电池内阻r=
 
Ω(小数点后保留两位数字).她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是
 
(说出理由之一即可).
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