- 牛顿运动定律
- 共29769题
利用打点计时器验证自由落体运动的机械能是否守恒,提供了如下器材:铁架台、低压交流电源、导线、天平、重物、纸带、刻度尺,其中多余的器材是: ,可以推断实验中测得的重力势能的减小将略 (填大于或小于)动能的增加。
正确答案
天平,大于
试题分析:验证机械能守恒定律时,要看看减少的重力势能mgh,和增加的动能的之间的关系,由于两者均含有质量,所以质量并不需要测量。因此天平多余。在验证过程中,由于存在空气阻力,所以减少的重力势能应该大于动能增加量。
点评:本题考查了验证机械能守恒定律的注意事项。在验证过程中由于重力势能、动能都含有质量,所以并不需要知道质量。
如图所示,两个质量各为m1、m2的小物块A和B, 分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端, 已知m1>m2. 现要利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量, 则需要测量的物理量有_________.(在横线上填入选项前的编号)
①物块的质量m1、m2;
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;
④绳子的长度。
(2)为提高实验结果的准确程度, 某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳的质量要轻;
②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;
③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃
④两个物块的质量之差要尽可能小。
以上建议中确实对提高准确度有作用的是____________。(在横线上填入选项前的编号)
(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:_________________________________________________________________________。
正确答案
(1)①②或者①③。 (2)①③。
(3)例如:对同一高度进行多次测量取平均值;或受力后相对伸长尽量小的绳;等等。
略
(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为______ _。
(2) 某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况。实验中获得一条纸带如图所示。其中两相邻的计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则相邻两个计数点间的时间为 s,打A点时小车运动的速度VA = m/s;小车运动的加速度a = m/s2.(后两空保留三位有效数字)
正确答案
(1)ABDCFE (3分)(2)0.1 s VA = 0.337m/s, a =0.393m/s2(每空2分)
试题分析:(1)先接通电源后松开纸带,最后先断开电源再取出纸带(2)所用电源的频率为50HZ 即每隔0.02 s打一个计时点,两相邻的计数点间有四个点未画出则有5个时间间隔即0.1s .匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度所以又。根据连续相等时间间隔内位移之差
,分析纸带可得
下图是用螺旋测微器测量两根金属棒直径的示意图,图(a)的读数是 mm,图(b)的读数是 mm。
正确答案
3.205 1.880
试题分析:a图中,乙图中
点评:解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
用单摆测定重力加速度时,某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值,引起这一误差的可能原因是
正确答案
CD
略
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)摆动时偏角应满足的条件是 ,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最 (填“高”或“低”)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所经过的时间,则单摆振动周期为 s。
(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为 cm。
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为 。
正确答案
(1);低;2.05s (2)99.70-99.80(3)
(1)在验证单摆的回复力是否满足形式时,我们用到
这个式子,而此式成立的条件是单摆摆动时偏角不大于5度。在最低位置比较好判断。长指针转动一圈,小指针走半格,所以小指针上走了90s,大指针此时在
,故单摆全振动50次的时间为
,所以一周期为2.05s。
(2)从系摆线那点到球的中心为摆长。
(3)由公式得
某实验小组采用图示的装置“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,尚未到达地面,打点针时器工作频率为 50 Hz。实验中备有下列器材:
(1)其中多余的器材是 ,缺少的器材是
(2)器材中测量时间的工具是 (填写序号)
(3)实验中适当垫高轨道的一端是为了____________
(4)实验为了确保小车受到的合外力与钩码的重力基本相等,钩码的质量m与小车的质量M应满足
(5)若实验中外力对物体做功的大小与物体速度如下表所记录的数据关系,试分析功与物体速度之间的关系是 。
正确答案
(1)C.D,刻度尺 (2)A (3)平衡摩擦力 (4)m<<M;
(5)功与速度的平方成正比
略
在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,计时器所用电源的频率为50 Hz。随小车一起做匀加速直线运动的纸带上记录下0、1、2、3、4、5等一些计数点如图所示,每相邻的两计数点之间,都有四个点未画出,那么从0到3经历的时间是_______。用米尺量出0到1、2、3、4、5的距离分别是2.78 cm、6.77 cm、11.96 cm、18.36 cm、25.97 cm,则小车在经历计数点3时的速度大小是_______m/s。
正确答案
0.30s 0.580
试题分析:每相邻的两个计数点之间有四个未画出,可知相邻计数点时间间隔5×0.02S=0.1s,计数点0到3经历的时间是3×0.1="0.3s" 。计数点3瞬间速度大小等于2、4之间的平均速度大小。
点评:容易题。对于匀变速直线运动的瞬时速度等于以这一点为中点时刻的一段纸带的平均速度,这段纸带不能太长也不能太短,合适的长度可以尽可能的减小误差。
如图所示,为某次测量时游标卡尺(局部)的示意图,该游标卡尺精度为0.02毫米,其读数为 L= cm.
正确答案
3.332
略
图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:
(1)照片的闪光周期为________s. .
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
正确答案
(1)0.1 (2)0.75
试题分析:(1)在竖直方向上有:,其中
,代入求得:
,
(2)小球水平方向做匀速直线运动,故有:,其中
,所以
点评:对于平抛运动问题,一定明确其水平和竖直方向运动特点,尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题.
将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度。
通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。如果作图像,横轴h表示 ,图像斜率表示 。
正确答案
横轴h表示重物自由下落的高度(2分),图像斜率表示重力加速度
重物自由下落,则,则有
,如果作
图像,横轴h表示重物自由下落的高度,图像斜率表示重力加速度
在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)下列器材中不必要的是
A.重物 B.纸带
C.天平 D.电源
(2)如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带,把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于________J,动能的增加量等于________J.(已知所用重物的质量为1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2,取3位有效数字.)
正确答案
(1)C (2)6.86 6.85
试题分析:(1)实验原理是验证即gh与
是否相等的问题,故选C(2)重力势能减小量为
,动能增量为
点评:本题难度较小,了解实验原理,学会选择实验器材是本题所要考查的
(6分)在研究匀变速直线运动规律的实验中,做匀变速直线运动的小车带动纸带运动,用打点计时器打下一条点迹清晰的纸带,如图所示.打点计时器打点的时间间隔为0.02s,按打点时间先后顺序,每五个点取一个计数点,依次得到A、B、C、D、E 五个计数点.用刻度尺量得B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm,AC=13.60cm,AD=18.00cm,AE=20.80cm.由此可知,打点计时器打B点时,小车的速度为 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2,加速度方向与小车运动方向 (填 “相同”或“相反”).
正确答案
0.68,1.6(或1.60),相反
试题分析:B点为AC两点的中间时刻,由平均速度等于中间时刻的瞬时速度得,加速度可利用逐差法求得
,在相同的时间内通过的位移减小,由此可知加速度的方向与速度方向相反
点评:本题难度较小,巧妙应用中间时刻的瞬时速度等于平均速度是求解本题的关键,利用逐差法求解加速度误差最小
某同学在做平抛运动实验得出的结果如图5所示,a、b、c为小球运动轨迹的三个点,若以a点为坐标原点,y轴竖直向下,建立直角坐标系。则小球做平抛运动的初速度为_______ m/s,小球开始做平抛运动的位置坐标为x="________" cm,y=________ cm。小球运动到b点的速度为_______m/s。 (g取10 m/s2)
正确答案
2m/s, x=-10cm,y=12.5cm 2.5m/s
竖直方向有:,得时间间隔为
,水平方向做匀速直线运动,小球做平抛运动的初速度
;根据竖直方向自由落体最初1s得下降的距离为5cm可判断出y轴上的初始坐标为12.5cm ;
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如题中左图所示的装置。
(1)实验中,长木板不是直接放在水平实验台上,而是把后端略微垫高,这样做的目的是______________________________________。
(2)为了探究加速度与相关因素的关系,实验中用到了控制变量法。在保持拉力F=5N不变时,某同学根据测出的数据,画出图线如右图。但该同学未标注横坐标所对应的量及其单位,请你将它补上,该量应是__________。由该图线得到的实验结论是______________________________________________________。
正确答案
(1)平衡摩擦力(2) ,
在合外力不变的情况下,加速度与物体的质量成反比
试题分析:(1)本实验长木板存在摩擦,把后端略微垫高,让重力沿斜面向下的分力等于摩擦力,可以平衡掉摩擦力。
(2)根据牛顿第二定律可知,,F不变,加速度和质量成反比,图线是直线,说明未标注横坐标所对应的量应为
,单位为
;由该图线得到的实验结论是在合外力不变的情况下,加速度与物体的质量成反比。
点评:在探究加速度与质量关系时,作图象是一条原点的斜线,很容易判断外力一定的情况下a和
成反比关系;
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