如圖甲為“驗證動能定理”的實驗裝置.鉤碼質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量M=300g.實驗中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對小車?yán)Φ拇笮。畬嶒炛饕^程如下:
精英家教網(wǎng)
①裝實驗裝置;
②分析打點計時器打出的紙帶,求出小車的速度;
③計算小車的動能增量和對應(yīng)細(xì)繩拉力做的功,判斷兩者是否相等
(1)以下關(guān)于該實驗的說法中正確的是
 

A、調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行  
B、為消除阻力的影響,應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜
C、在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理
D、先釋放小車,然后接通電源,打一條紙帶
(2)在多次重復(fù)試驗得到的紙帶中選擇點跡清晰的一條,測量如圖乙,打點周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.用題中的有關(guān)字母寫出驗證動能定理的表達(dá)式
 

(3)寫出兩條引起實驗誤差的原因:
 
分析:解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,了解平衡摩擦力的方法.
由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度,代入動能定理表達(dá)式即可正確解題.
解答:解:(1)A、調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細(xì)線和長木板平行,讓拉力的方向和位移方向在同一直線上,可以減小誤差.故A正確.
B、將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.故B正確.
C、本實驗要求鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量,越小越好,故在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為10g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理,故C錯誤.
D、實驗時,先接通電源,然后釋放小車,打一條紙帶,故D錯誤.
故選:AB.
(2)做勻變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度,
則A點的速度vA=
xA
2T
,B點的速度vB=
xB
2T
,
由動能定理得:mgxAB=
1
2
MvB2-
1
2
MvA2=
1
2
M(
xB2-xA2
4T2
)=
M(xB2-xA2)
8T2

則實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:mgxAB=
M(xB2-xA2)
8T2

(3)本實驗引起誤差的因素有:長度測量的誤差;用mg代替繩子的拉力等.

故答案為:
(1)AB;
(2)mgxAB=
M(xB2-xA2)
8T2
;
(3)長度測量的誤差;用mg代替繩子的拉力等.
點評:注意動能定理中功是總功或合力做的功的含義,及平衡摩擦力的用意.正確解答這些問題的關(guān)鍵是明確實驗原理,提高應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實驗問題的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某-點并記下該點的位置;再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套,用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉像皮條.
(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項:
A.兩根細(xì)繩必須等長
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
D.在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等
E.在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置
其中正確的是
CE
CE
.(填入相應(yīng)的字母)
(2)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.
①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向是
F′
F′

②本實驗采用的科學(xué)方法是
B
B

A.理想實驗法    B.等效替代法  C.控制變量法  D.建立物理模型法
Ⅱ、在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置的實驗方案,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該采取的兩項必要措施是:
a.
平衡摩擦力
平衡摩擦力
;
b.
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

c.以下是實驗過程中的一小步驟,正確的是
A
A

A.先通電源,再放紙帶B.先放紙帶,再通電源
d.如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.距離如圖乙.則打C點時小車的速度表達(dá)式為(用題中所給物理量表示)
x2+△x3
2T
x2+△x3
2T

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?揭陽二模)Ⅰ.如圖甲所示是利用重物自由下落驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置.該實驗所用打點計時器的電源頻率為50Hz,圖乙是實驗得到的一條紙帶,紙帶
端接重物(選填“左”或“右”),相鄰打印點之間的時間間隔為
0.02
0.02
s.由于該實驗中存在阻力做功,所以實驗測得重物的重力勢能的減少量
大于
大于
動能的增加量(選填“大于”、“小于”或“等于”) 
II.為測量某一玩具電動機(jī)M中導(dǎo)線圈的電阻率,某實驗小組的部分實驗方案如下:
(1)用螺旋測微器測得導(dǎo)線圈同種規(guī)格導(dǎo)線直徑d如圖1所示,則d=
0.155
0.155
mm;
(2)用多用電表測量電動機(jī)中導(dǎo)線圈的電阻Rx:選擇“×1Ω”歐姆擋,并按正確步驟操作后,指針的位置如圖2所示(此過程電動機(jī)不轉(zhuǎn)動),則Rx=
25.0
25.0
Ω.
(3)為提高精度,他又用以下儀器再次測量導(dǎo)線圈的電阻Rx
電流表A1(0~3A、約5Ω);      滑動變阻器R1(1kΩ);
電流表A2(0~30mA、約10Ω);   滑動變阻器R2(50Ω);
定值電阻R0=60Ω;  電源(4V、約1Ω)及開關(guān)等,導(dǎo)線若干.
①實驗小組為使測量過程中電動機(jī)不轉(zhuǎn)動而采用了如圖3所示的電路圖,應(yīng)選擇的電流表是
A2
A2
,滑動變阻器是
R2
R2
;(填寫符號)
②按照實驗要求,多用表已選擇“直流電壓2.5V”檔作為電壓表使用,請依據(jù)圖3將圖4實驗電路中的儀器連接欠缺的兩處補(bǔ)完整;
③圖5是該實驗小組測得的數(shù)值描繪出的圖象,其斜率值表示的是
B
B
(填選項).
A、導(dǎo)線圈的電阻;  B、導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)請完成以下兩小題.
(1)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
①你認(rèn)為還需要的實驗器材有
 

②實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是
 
,實驗時首先要做的步驟是
 

③在②的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
 
用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).
(2)2010年世博會在上海舉行,本次世博會大量采用低碳環(huán)保技術(shù),太陽能電池用作照明電源是其中的亮點之一.硅光電池是太陽能電池的一種,某同學(xué)為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻,設(shè)計了如圖甲所示電路.圖中與A1串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0,電流表視為理想電表,在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行下述實驗(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電流表A1、A2的值I1、I2.為了作出此電池的
U-I曲線,需要計算出電路的路端電壓U,則U=
 
(用題中所給字母表示)
②根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U-I圖象如圖乙所示,該電池的電動勢E=
 
V,在流過電流表A2的電流小于200mA的情況下,此電池的內(nèi) 阻r=
 
Ω;
③若將該硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻,此時對應(yīng)的電池內(nèi) 阻r=
 
Ω.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?廣州三模)(1)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對象驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了如圖甲所示的一套裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)連上紙帶,釋放沙桶時,滑塊處于靜止.要完成該實驗,你認(rèn)為:
①還需要的實驗器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺

②實驗時首先要做的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
,為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

③在上述的基礎(chǔ)上,某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,測得此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.接通電源,釋放沙桶,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則對滑塊,本實驗最終要驗證數(shù)學(xué)表達(dá)式為
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用題中的字母表示).
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,要測量一個標(biāo)有“3V 1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過它的電流,現(xiàn)有如下器材:
A.直流電源3V(內(nèi)阻可不計)
B.直流電表0~3A(內(nèi)阻0.1Ω)
C.直流電表0~600mA(內(nèi)阻約0.5Ω)
D.直流電壓表0~3V(內(nèi)阻約3kΩ)
E.直流電壓表0~15V(內(nèi)阻約200kΩ)
F.滑線變阻器(10Ω,1A)
G.滑線變阻器(1kΩ,300mA)
①除開關(guān)、導(dǎo)線外,為完成實驗,需要從上述器材中選用
ACDF
ACDF
(用字母代號)
②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接的電路如圖乙所示,電路中所有元器件都是完好的,且電壓表的電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為零,小燈泡不亮,則可判斷斷路的電線是
d
d
;若電壓表示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3A,小燈泡亮,則斷路的導(dǎo)線是
h
h
;若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線是
g
g

③下表中的各組數(shù)據(jù)該同學(xué)在實驗中測得的,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖丙所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線.
④若將該燈泡與一個10Ω的定值電阻串聯(lián),直接接在題中電源兩端,則可以估算出該燈泡的實際功率為
1.8W
1.8W
(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解