- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
为了测量木块与木板间动摩擦因数,某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律,如图所示。
①根据上述图线,计算0.4 s时木块的速度__________m/s,木块加速度
__________m/s2;
②为了测定动摩擦因数,还需要测量的量是________;(已知当地的重力加速度g)
③为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,下列措施可行的是_________
正确答案
①0.4 , 1 ; ②斜面倾角(或A点的高度)③A
试题分析:①0.4 s时木块的速度等于0.2s—0.6s内的平均速度,即;
根据,可求出木块的加速度
,
②根据,可知相应测出倾斜角或A点的高度算出倾斜角。
③:当A点与传感器距离适当大些,可测出多组数据,求平均值,能提高测量精正确度,A正确;倾斜角越大,测得的数据越少,不利于提高测量精度,B错误;若选择体积较大的空心木块,在下降过程中,受空气阻力变大,影响了动摩擦因数的测量, C错误;传感器开始计时的时刻不一定从A点释放的时,只要根据中间一段的,就可算出加速度,D错误。
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中用细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度
a= m/s2 (加速度a的计算结果保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
利用上表数据,在(c)图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映与m关系的图像。从图线可得到的结论是
正确答案
(1) ABD (2) 0.50
(3)结论是:在合外力一定的情况下,物体的加速度与物体的质量成反比.图像如下
试题分析:(1)根据牛顿定律,细绳对小车的拉力为,用砝码和小桶的总重力mg来表示F,对实验结果会产生误差; 为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,从而平衡掉小车与木板的摩擦力;使用电火花计时器时先接通电源然后使纸带运动;木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行。选项ABD正确。(2)根据
,
,所以
(3)结论是:在合外力一定的情况下,物体的加速度与物体的质量成反比.
在完成《验证机械能守恒定律》的实验中,
(1)不需测量或计算的物理量是:( )
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=_______J,此过程中物体动能的增加量Ek=______J.由此可得到的结论是 .(g="9.8" m/s2,保留三位有效数字)
正确答案
(1)C(2)2.28;2.26 ;在实验误差允许的范围内机械能是守恒的
(1)验证机械能守恒定律的实验中,物体的质量是不需要测量的,因为根据测量原理,物体的动能和势能都包含了质量m,可以约去。
(2)
所以在误差允许的范围内机械能守恒。
(13分)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。
(1)在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是①_______________________;
②______________________;③________________________;④__________________________.
(2)在验证牛顿第二定律的实验中,得到了如下一组实验数据,并在图示坐标中已画出图线.
①从图中可以发现实验操作中的问题是________________________________.
②从图线中求出系统的质量是________________.(保留两位有效数字)
正确答案
(1)①长木板右端未垫高以平衡摩擦力(2分),②电源应改用6V交流电源(2分),③牵引小车的细线不与木板平行(2分),④开始实验时,小车离打点计时器太远(2分).
(2)①未平衡摩擦力(2分) ②(3分)
试题分析:(1)安装仪器时我们需要注意:平衡摩擦力,将木板一端垫高;细线与木板平行,保证拉力在小车前进的方向上;打点计时器需要用交流电源;释放小车时应让小车从靠近计时器处释放,在纸带上打上尽量多的点。故错误之处有:①应将电池改为交流电;②没有平衡摩擦力;③小车应靠近打点计时器端;④左端连接的细线应与木板平行.
(2)①从上图中发现直线没过原点,当时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消.该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤。
②由牛顿第二定律:,可得图象的斜率
,故
。
图象。
在做“探究共点力合成规律”的实验时,可以先将橡皮条的一端固定在木板上,再用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O,之后只用一个弹簧秤拉橡皮条使其伸长,如图所示。关于实验操作,下列说法正确的是______(填写相应序号)。
①同一次实验中O点的位置允许变动。
②实验中弹簧秤必须保持与木板平行,读数时要正视弹簧秤刻度。
③实验中需要记录弹簧秤的示数和弹簧秤所施加拉力的方向。
正确答案
②③ 2分
试题分析:①要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同,橡皮条要沿相同方向伸长量相同,则O点的位置应固定,故①错误;②本实验是在水平面作力的图示,为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度,故②正确;③由于力是矢量,因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向,故③正确.
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