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某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別于彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋�，繼續(xù)向瓶中加水，釋放木板后，一位同學迅速記下彈簧測力計的示數(shù)F，另一位同學用秒表記下木板從MN處運動到PQ處的時間t．
①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
．
②改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關系．下列圖象能表示該小組同學實驗結果的是
C
C
．
分析：長木板做勻加速直線運動，根據位移時間關系公式列式求解加速度．
知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值．
知道當水的質量遠遠小于木板的質量時，水的重力近似等于繩子的拉力．
解答：解：（1）根據勻變速直線運動公式得：
a=
2d
t2

為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值．
（2）當F1＞F0時，木板才產生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質量不斷增加，
礦泉水瓶的質量不能遠小于木板的質量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大．故選C．
故答案為：①a=
2d
t2
；   ②C．
點評：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．實驗的圖象描繪，物理結合數(shù)學的應用都值得注意．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?甘肅二模）某研究性學習小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律．讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即
1
2
mv2=mgh．直接測量擺球到達B點的速度v比較困難．現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動，利用平拋的特性來間接地測出v．
如圖（a）中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出作平拋運動．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．
用重錘線確定出A、B點的投影點N、M．重復實驗10次（小球每一次都從同一點由靜止釋放），球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律．已知重力加速度為g，小球的質量為m．
（1）根據圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為
65.0
65.0
cm．
（2）用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0=
x
g
2h2
x
g
2h2
．
（3）用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量△EP=
mg（h1-h2）
mg（h1-h2）
，動能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某研究性學習小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律．讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即
1
2
mv2=mgh．直接測量擺球到達B點的速度v比較困難．現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動，利用平拋的特性來間接地測出v．如圖（a）中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出作平拋運動．實驗步驟如下（將下列實驗步驟補充完整，自己設定需用的字母）：
（1）在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．
（2）用重錘線確定出A、B點的投影點N、M．
（3）讓小球每一次都
同一點由靜止
同一點由靜止
釋放，重復實驗10次．球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．
（4）用米尺量出
AN的高度h1、BM的高度h2，
AN的高度h1、BM的高度h2，
，算出A、B兩點的豎直距離，再量出
M、C之間的距離x
M、C之間的距離x
，即可驗證機械能守恒定律．已知重力加速度為g，小球的質量為m．
（5）數(shù)據處理
①根據圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為
65.0
65.0
cm．
②表示出小球平拋時的初速度v0=
x.
g
2h2
x.
g
2h2
．（用題中所給字母和自己設定的字母表示）
③用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量△EP=
mg（h1-h2）
mg（h1-h2）
，動能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2
．（用題中所給字母和自己設定的字母表示）
④本實驗誤差的主要來源有
小球在運動過程中受到阻力
小球在運動過程中受到阻力
（試舉出一條）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(8分)某研究性學習小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律．讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即mv 2= mgh．直接測量擺球到達B點的速度v比較困難．現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動，利用平拋的特性來間接地測出v．如圖（a）中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出作平拋運動．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．用重錘線確定出A、B點的投影點N、M．重復實驗10次（小球每一次都從同一點由靜止釋放），球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律．已知重力加速度為g，小球的質量為m．

①根據圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為           cm．

②用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0 =          ．

③用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量ΔEP =          _，動能的增加量ΔEK=     ____________．

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年浙江省高三第五次測試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某研究性學習小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律。讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即，但直接測量擺球到達B點的速度v比較困難，現(xiàn)利用平拋的特性來間接地測出v。

如圖（a）中，懸點正下方一豎直立柱上 放置一個與擺球完全相同的小球（OB等于擺線長），當懸線擺至B處，擺球與小球發(fā)生完全彈性碰撞（速度互換），被碰小球由于慣性向前飛出作平拋運動。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重錘線確定出A、B點的投影點N、M。重復實驗10次（小球每一次都從同一點由靜止釋放），球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律。（已知重力加速度為g，兩球的質量均為m。）

（1）根據圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為          m。

（2）用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0 =          。

（3）此實驗中，小球從A到B過程重力勢能的減少量ΔEP =        ，動能的增加量EK=  

若要驗證此過程中擺球的機械能守恒，實驗數(shù)據應滿足一個怎樣的關系          。（用題中的符號表示）

 

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：實驗題

當你在享受電帶來的高質量生活時，是否關注過用電安全？一份關于家庭用電環(huán)境的調查引起了某研究性學習小組的興趣．    
(1)下表是五城市家庭用電環(huán)境調查的部分數(shù)據．它表明用電環(huán)境最安全的城市是________，最高不安全率與最低不安全率相差________。
(2)研究性學習小組經討論得出家庭用電不安全事例主要有：電器漏電、線路老化、________ 、________ 等．并提出猜想：①家庭電路都連接有熔絲（保險絲），應該是安全的；②熔絲只能保護電路，而不能保護人．某同學說：我家還安裝了漏電保護器，很安全的，于是，大家決定探究熔絲和漏電保護器在電路中的作用，小組同學匯總資料并繪制電器漏電示意圖如下圖所示．                      

結合上述圖、表，能夠支持猜想②的資料有________、________（從a、b、c中選擇），理由是________。電路中，若用銅絲代替熔絲，可能出現(xiàn)的危害是________。   
(3)結合(2)題的資料c，你認為下圖所示中四種（A、B、C、D）漏電保護器的安裝方法正確的是________。    
(4)細心的同學發(fā)現(xiàn)上圖中有一處用電安全隱患，請將圖中的不安全因素用筆圈出．    
(5)觀察下圖A，若淋浴器發(fā)生漏電可導致其外殼帶電，請分析其危險性：________．為了更加合理和安全地使用電熱淋浴器，該研究小組在理論上設計了B、C兩種方案（如圖所示），圖中的R相當于保護電阻．根據已有知識判斷，可行方案是________（填“B”或“C”），理由是________。

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同步練習冊答案