摘要:探究二 :自由落体运动是一个什么样的运动?1.猜想:通过前面的实验观察.可以猜想自由落体运动是一个什么样的运动?
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(一)某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器,速度显示器能显示出小球通过光控门的速度.现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究.另配有器材:多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等.实验步骤如下:
①如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;
③接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;
④其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.

在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象?
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法.
(二).在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
为了算出加速度,合理的方法是
A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=
算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上间隔较远的两点所对应的速度,用公式a=
算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度.
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①如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;
②在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;
③接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;
④其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3…,读出对应的vB2、vB3….
⑤将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论.
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象?
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB与h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2-h之间的线性关系.
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法.
能,根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
能,根据需要验证的方程mgh=
mv2根据数学v2-h得图象的斜率k=2g,所以g=
k
.| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(二).在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
| 计数点序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 计数点对应的时刻(s) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| 通过计数点时的速度(cm/s) | 44.0 | 62.0 | 81.0 | 100.0 | 110.0 | 168.0 |
C
C
A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=
| △v |
| △t |
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上间隔较远的两点所对应的速度,用公式a=
| △v |
| △t |
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度.
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子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的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表 B.刻度尺 C.白纸
D.复写纸 E.小球 F.游标卡尺
答:
BCD
BCD
.(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s/cm | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |