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题型:简答题
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简答题 · 6 分

28. 将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)且开口向下的固定小筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2-l图像,则可以由此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。

(1)如果实验中所得到的T2-l图像如图乙所示,那么对应的图像应该是a、b、c中的_____________。

(2)由图像可知,小筒的深度h=________m;当地重力加速度g=_________m/s2

正确答案

(1)a    

(2)0.3 ; 9.86(9.87)

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

21.(1)①图示为探究牛顿第二定律的实验装置,该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.

下面说法正确的是_______(选填字母代号).

A.用该装置可以测出滑块的加速度

B.用该装置探究牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,因此必须满足m<<M

C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足m<<M

D.可以用该装置探究动能定理,但不必满足m<<M

②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律,在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F,通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据,并画出了如图所示的图像,图像的纵坐标为滑块的加速度a,但图像的横坐标他忘记标注了。

       

则下列说法正确的是(     )

    A.图像的横坐标可能是F,图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

    B.图像的横坐标可能是M,图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

    C.图像的横坐标可能是,图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

    D.若图像的横坐标是,且没有满足m<<M,图像的AB部分应向虚线上方偏离

(2)某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:

    

A.按装置图安装好实验装置;

B.用游标卡尺测量小球的直径d;

C.用米尺测量悬线的长度l;

D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……。当数到20时,停止计时,测得时间为t;

E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;

F.计算出每个悬线长度对应的t 2;

G.以t 2为纵坐标、l为横坐标,作出t 2 - l图线。

结合上述实验,完成下列任务:

①用游标为10分度(测量值可准确到0.1mm)的卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图2所示,读出小球直径d的值为_______cm。

   

②该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2 – l图线如图3所示。根据图线拟合得到方程t 2 = 404.0l+3.5。由此可以得出当地的重力加速度g =___________m/s2。(取π 2 = 9.86,结果保留3位有效数字)

③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是(     )

A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;

B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;

C.不应作t 2 – l图线,而应作t– l图线;

D.不应作t 2 – l图线,而应作t 2 –(l+d)图线。

正确答案

(1)①AB  ;②AC

(2)①1.25; ②9.76 ;③D

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验证牛顿第二运动定律用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

21.甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

I.甲组同学采用图甲所示的实验装置。

    

(1)为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用_____;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳

b. 长度为30cm左右的细绳

c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球

e.最小刻度为1cm的米尺

f.最小刻度为1mm的米尺

用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径,结果如图1所示,可以读出此金属球的直径为___________mm。

(2)该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=________。(用所测物理量表示)

在一次实验中,他用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示,由图可读出时间为________s。

(3)在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值__________ 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)

II.乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线。

   

(4)由图丙可知,该单摆的周期T=_________ s;

(5)更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重力加速度g=_________m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)

正确答案

(1)adf ,19.40

(2),101.3

(3)偏小

(4) 2.0

(5)9.76

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

22.单摆测定重力加速度的实验中:    

(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示, 该摆球的直径d=(     )mm.

(2)悬点到小球底部的长度L0数如图乙所示, 则L0 =(        )cm

(3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示,那么:重力加速度的表达式g=(                    )(用题目中的物理量d、L0、t0表示)。

正确答案

(1)11.70     

(2)100.25   

(3)

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

19.(1)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为_______ cm.

某同学先测得摆线长为89.2 cm,,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示,则: 该单摆的摆长为__________cm,秒表所示读数为______s。

为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图乙所示,则测得的重力加速度g=________________.

(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V  1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:

①本实验中滑动变阻器选用 (                 )(填 “D” 或 “E ” )

②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是(                 );若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是(                 );若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是 (                 )。

③下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。

④如图所示,将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4V的电路上,每个灯泡的实际功率为(                 ) w(结果保留两位有效数字)。



正确答案

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用单摆测定重力加速度描绘小电珠的伏安特性曲线
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

19.(1)在“利用单摆测重力加速度”实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测量出多组单摆摆长l和运动周期T,作出T2 -l图象,就可求出当地重力加速度,理论上T2 -l图象是一条过坐标原点直线。某同学在实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变悬点到摆球顶部的距离l0,分别测出摆球做简谐运动的周期T后,作出T2-l图象,如图所示.

①在某次实验中,用秒表测出n次全振动的时间为如图所示,则秒表的读数为______________s.

②造成图象不过坐标原点的原因可能是(     )

正确答案

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用单摆测定重力加速度测定电源的电动势和内阻
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

22.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长l和周期T的数值,画出如图T2—l图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=(              )。

(2)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2—l图象应为(                )。

A.虚线①,不平行OM   

B.虚线②,平行OM

C.虚线③,平行OM                  

D.虚线④,不平行OM



正确答案

解析

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

22.如图所示,某同学采用双线摆和光电计数器测量重力加速度。设每根悬线长l,两悬点间相距s,金属小球半径为r,AB为光电计数器。现将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器。当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时,由A射向B的光束被挡住,计数器计数一次,显示为“I”,同时由零开始计时,而后每当小球经过O点时,计数器都要计数一次。当计数器上显示的计数刚好为n时,计时时间为t。

(1)若双线摆的周期为T和等效摆长为L,即可求出重力加速度g=(            ),其中等效摆长L为(                     )。

(2)使用20分度游标卡尺测出摆球球直径如图甲所示,则测得摆球的直径D=(  )×10-3m,

(3)当计数器上显示的计数次数刚好为“85”时,按停秒表。秒表示数如图乙所示。则测得双线摆的周期T=(         )s。(结果保留三位有效数字)

正确答案

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

22. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中。

(1) 某同学用刻度尺测得摆线长为0585m,用如图甲所示的游标卡尺(标尺上有10个等分刻度)测摆球直径,用如图乙所示的秒表记录单摆振动50次所用的时间。由图甲读出摆球直径为_____________m,单摆振动50次所用的时间为____________ S

(2)若测得摆球直径为d,摆线长为l,周期为T,请写出重力加速度的计算式g=______

正确答案

(1)  (2)

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用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

19.(1)①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图,则单摆摆长是______m;某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示,则单摆周期是______s。

②某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度,纸带上的点为计时器的打点,计时器所用的电源为220V,50Hz的交流电,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______ m/s2

当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因            (                                            ).

(2)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示,是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分)。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。

①写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式:(                          )。

(安培表、伏特表看作理想电表)。

②在实物图中按电路图画出连线,组成实验电路。

③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是(               ) W,当时对应的外电阻约是(               ).

U(V)    3.5    3.0    2.5    2.0    1.5    1.0

I(A)    0.2    0.3    0.4    0.5    0.6    0.7

正确答案

解析

解析已在路上飞奔,马上就到!

知识点

用单摆测定重力加速度描绘小电珠的伏安特性曲线
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

26.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,下列所给器材中,哪个组合较好?

①长1 m左右的细线 ②长30 cm左右的细线 ③直径2 cm的塑料球 ④直径2 cm的铁球 ⑤秒表 ⑥时钟 ⑦最小刻度线是厘米的直尺 ⑧最小刻度是毫米的直尺

正确答案

B

解析

单摆模型中,小球视为质点,故摆线越长,测量误差越小,摆球密度要大,体积要小,空气阻力的影响才小;秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻;刻度尺的最小分度越小,读数越精确;所以选择仪器为B

考查方向

用单摆测定重力加速度

解题思路

根据单摆模型的要求,摆球密度要大,体积要小,细线要适当长,读数要提高精度;

易错点

关键是明确单摆模型成立的前提条件,以及实验原理和误差来源

知识点

用单摆测定重力加速度
1
题型:简答题
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简答题 · 8 分

用单摆测重力加速度的实验中,组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧。如图所示。

33.这样做的目的是(      )

A保证摆动过程中摆长不变

B可使周期测量得更加准确

C使摆长不可调节

D保证摆球在同一竖直平面内摆动

34.下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量得四种操作过程,图像横坐标原点表示计时开始,ABCD均为30次全振动的图像,已知sin50=0.087,sin150=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(      )


A

B

C

D

35.某小组发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,但仍将悬点到球心的距离当成摆长L,通过改变摆线长度,测得6组L和对应的周期T,画出图像L-T2,选取A、B两点,坐标如图。则重力加速度的表达式g=             ,此得到的结果与摆球重心在球心处相比,将               (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,是为了防止动过程中摆长发生变化,如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长,故A正确,BCD错误。故选:A

考查方向

用单摆测定重力加速度.菁

解题思路

单摆的摆长在摆动中不能变化.而摆长是影响周期的因素,应该在研究的时候予以改变,看看周期与摆长的关系。

易错点

掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系;摆长要注意是悬点到球心的距离,一般可利用摆线长度加球的半径的方式得到,题目中的方式不是特别常用;本题考查了单摆测重力加速度实验的误差分析,有一定的难度;由单摆周期公式求出l与T2的关系式,是正确解题的关键。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

当摆角小于等于5°时,我们认为小球做单摆运动,所以振幅约为:1×0.087m=217.49999999999997px,当小球摆到最低点开始计时,误差较小,测量周期时要让小球做30﹣50次全振动,求平均值,所以A合乎实验要求且误差最小。

考查方向

用单摆测定重力加速度

解题思路

完成一次全振动的时间为一个周期,根据周期和摆长,结合单摆的周期公式求出重力加速度。

易错点

掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系;摆长要注意是悬点到球心的距离,一般可利用摆线长度加球的半径的方式得到,题目中的方式不是特别常用;本题考查了单摆测重力加速度实验的误差分析,有一定的难度;由单摆周期公式求出l与T2的关系式,是正确解题的关键。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

;相同

解析

由单摆周期公式T=2π得,L=,则k=,g=4π2k;由图象可知,图象的斜率k=,则g=,由图象可知l与T2成正比,由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值,用图线法求得的重力加速度准确,该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,相同。

考查方向

用单摆测定重力加速度

解题思路

根据单摆周期公式得出L﹣T2的表达式,结合图线的斜率求出重力加速度的表达式,然后判断测量值与真实值间的关系。

易错点

掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系;摆长要注意是悬点到球心的距离,一般可利用摆线长度加球的半径的方式得到,题目中的方式不是特别常用;本题考查了单摆测重力加速度实验的误差分析,有一定的难度;由单摆周期公式求出l与T2的关系式,是正确解题的关键。

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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)半径为R的水平圆盘绕过圆心o的竖直轴转动,A为圆盘边缘上一点,在o的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距o的高度h=            圆盘转动的角速度大小为

(2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动,以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

① 若要完成该实验,必须的实验器材还有哪些

② 实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个                  填字母代号

A 避免小车在运动过程中发生抖动

B 可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力。

③ 平衡摩擦后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数太少,难以选到合适的点计算小车的速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一各解决方法:

④ 他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的                     (填字母代号)。

A,在接通电源的同时释放了小车

B,小车释放时离打点计时器太近

C,阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D,钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

(3)现要测量一个未知电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:

多用的电表(仅可使用欧姆挡);

一个电池组E(电动势6V);

一个滑动变阻器R(0~20,额定电流1A);

两个相同的电流表G(内阻Rg=1000,满偏电流Ig=100A);

两个标准电阻(R1=29000,R2=0.1

一个电键S、导线若干。

① 为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡,粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏角非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是________(填字母代号)

A,这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆

B,这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆

C,如需进一步测量可换““×1”挡,调零后测量

D. 如需进一步测量可换““×1k”挡,调零后测量

② 根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。

正确答案

(1)     

(2)① 刻度尺、天平(包括砝码)

② D

③ 可在小车上加适量的砝码(或钩码)

④ CD

(3)① AC

② 限流外接;电压表和电流表均改装,如右图

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匀速圆周运动探究功与速度变化的关系用多用电表测电阻
1
题型:简答题
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简答题 · 6 分

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):

①下列说法哪一项是正确的     。(填选项前字母)

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s(保留三位有效数字)。

正确答案

①C

②0.653

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探究功与速度变化的关系
1
题型:简答题
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简答题 · 6 分

(6分)为了“验证动能定理”,某实验小组设计出了甲、乙两种方案,如图所示.

(1)利用甲图的实验方案进行实验时,满足 砂及桶的质量远远小于小车质量 条件时可以用砂及桶的总重力代替细线的拉力.

(2)利用乙图的实验方案,不但能够完成本实验,还可以测出小车在水平木板上运动过程中系统受到的摩擦力大小,请你简要写出测量摩擦力的方法 调整小桶内沙子质量,轻推小车,使小车拖动纸带做匀速运动,则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小 .

正确答案

解析: 解:根据牛顿第二定律,有

对砂及桶,有 mg﹣T=ma

对小车,有 T=Ma

解得

T=,故当M>>m时,有T≈mg,即满足砂及桶的质量远远小于小车质量时,可以用砂及桶的总重力代替细线的拉力;

(2)调整小桶内沙子质量,轻推小车,使小车拖动纸带做匀速运动,则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小.

(1)砂及桶的质量远远小于小车质量;(2)调整小桶内沙子质量,轻推小车,使小车拖动纸带做匀速运动,则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小.

解析

略。

知识点

探究功与速度变化的关系
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