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某實驗小組用圖1所示裝置探究“重錘動能變化與重力對它做功的關系”。實驗中,讓拖著紙帶的重錘從高處由靜止自由落下,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,通過對打下的點進行測量和研究,即可達到實驗目的.

小題1: 圖2是實驗中打下的一條紙帶,O點是重物開始下落時打下的起點,該小組在紙帶上選取A、B、C、D、E、F、G七個計數點,每兩個計數點間還有一個計時點(圖中未畫出),各計數點與起點O的距離如圖所示,已知打點計時器工作頻率為50Hz,分別計算B、C、D、E、F五個計數點與O點的速度平方差△v2(△v2= v2- v02)。其中D點應填的數據為:     (保留3位有效數字)
計數點
B
C
D
E
F
速度平方差△v2/(m·s-12
1.38
2.45
 
5.52
7.50
小題2:以Δv 2為縱軸,以各計數點到O點的距離h為橫軸,在坐標系中做出Δv 2—h圖像。若不考慮誤差,認為動能的變化量等于重力做的功,利用做出的圖線的斜率,可求得當地的重力加速度g′=     .(保留3位有效數字)
小題3:重錘下落過程中一定受到阻力的作用。若已知當地的重力加速度為g,用這一裝置測量重錘下落過程中受到的阻力F的大小,還需測量的物理量是       , F大小的表達式為:F=     (用符號表示)

小題1:3.84
小題2:9.78m/s2
小題3:重錘質量m,F(xiàn)=  m(g-g’) 
解:(1)計數點之間的時間間隔為T=0.04s,根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度,可以求出D點速度大小為:vD=≈1.96m/s   所以△v2=-0=3.83m2/s2,由于所取位移和時間不同,因此在3.83~3.84范圍范圍內均可以.故答案為:3.83(3.83~3.84)
(2)根據公式學公式v2=2gh,可知圖象的斜率表示2g,由圖象求出其斜率為k=19.56,所以當地的重力加速度為g=9.78m/s2,在9.67~9.94m/s2范圍內均正確.故答案為:9.78m/s2(9.67~9.94m/s2).
(3)根據牛頓第二定律有mg-f=mg′,可知,只要測量重錘的質量m,即可正確求出空氣阻力大。蚀鸢笧椋褐劐N質量m.
根據牛頓第二定律有mg-F=mg′可以求出阻力的表達式為F=mg-mg′.故答案為:mg-mg′.
點評:解決實驗的根本是明確實驗原理,然后熟練應用所學基本運動學規(guī)律求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

.電磁打點計時器是      儀器,使用        電源。若交流電頻率為50Hz,則打相鄰兩點的時間間隔是_______s,現(xiàn)用它測定物體作勻變速直線運動的加速度。實驗時,若交流電的頻率低于50Hz,最后計算時仍按50Hz,所測得的加速度的值將偏________。
在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中,如圖為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數點間都有四個點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數點,用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示(單位:cm)。由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=________m/s,小車的加速度大小a=________m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題


小題1:某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度:
①電火花計時器的工作電壓為              ,頻率             
②打出的紙帶如圖所示,實驗時紙帶的        端應和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)

③實驗中在紙帶上連續(xù)打出點1、2、3、……、9,如圖所示,由紙帶所示數據可算出實驗時的加速度為             m/s2
④當地的重力加速度數值為9.8 m/s2,請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的主要原因                                             
小題2:某同學在做測金屬絲電阻率的實驗中,取一根粗細均勻的康銅絲,其中有兩個步驟是用螺旋測微器測出康銅絲的直徑d和用伏安法測量的康銅絲的電阻R。
 ①用螺旋測微器測量康銅絲直徑如丙圖所示,由圖可知其直徑為           mm。
②圖乙是測量康銅絲電阻的原理圖,根據原理圖在如圖甲所示的實物圖中畫出連線。
③利用上面的電路圖測出的電阻值比真實值           (填“偏大”或“偏小”),這種誤差叫做         誤差(填“系統(tǒng)”或“偶然”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學在做測定木板的動摩擦因數的實驗時,設計了兩種實驗方案:
方案A:木板水平固定,通過彈簧秤水平拉動木塊,如圖(a)所示;
方案B:木塊固定,通過細線水平拉動木板,如圖(b)所示.

小題1:上述兩種方案中,你認為更合理的方案是      ,原因是                  。
小題2:除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外,該同學還準備了質量為200 g的配重若干個。該同學在木塊上加放配重,改變木塊對木板的正壓力(g="10" m/s2),并記錄了5組實驗數據,如下表所示:
實驗次數
1
2
3
4
5
配重(個數)
0
1
2
3
4
彈簧秤讀數(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
測木塊重(N)
2.00
 

請根據上述數據在圖給出的坐標紙上作出木塊所受摩擦力和壓力的關系圖象;由圖象可測出木板和木塊間的動摩擦因數是       。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖甲所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置:

小題1:當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H,此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球,最終兩小球同時落地.該實驗結果可表明(      )
A.兩小球落地速度的大小相同
B.兩小球在空中運動的時間相等
C.a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同
D.兩小球在空中運動時的加速度相等
小題2:利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度,從斜槽同一位置釋放小球,實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C,如圖乙所示.圖中O為坐標原點,B點在兩坐標線交點,坐標xB =" 40cm" ,yB = 20cm,A、C點均在坐標線的中點.則a小球水平飛出時的初速度大小為vo= ________m/s;平拋小球在B點處的即時速度的大小vB=______m/s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題


小題1:如圖a所示中給出的是用螺旋測微器測量某導體棒直徑時的示數,此讀數應為        mm        

小題2:某物理實驗小組在使用多用電表按正確步驟測量某一電阻阻值,選擇開關指在“×100”歐姆檔,指針指示位置如圖b所示,則這電阻是      。如果要用該多用電表測量一個約140的電阻,為了使測量結果比較精確,應選的歐姆檔是     (填“×1”“×10”、“×100”、或“×1k”)。 在使用歐姆檔時要注意,變換另一個倍率的歐姆檔后,必須重新         

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(1)用游標為50分度的游標卡尺測量某工件的長度時,示數如圖所示,則測量結果應該讀作________mm.

(2)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數如圖所示,此示數為________mm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗:
(1)實驗室提供了下列的實驗器材:
①電火花打點計時器   ②天平   ③鐵架臺   ④細繩和紙帶
⑤鉤碼和小車   ⑥秒表   ⑦一端有滑輪的長木板     ⑧刻度尺
其中不需要的器材有:                         。
(2)把實驗過程中缺少的步驟填入空格
1.把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把電火花打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端,連接好電路.   
2.紙帶穿過限位孔,連接在小車后,用一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,                      ,                      ,讓小車拖著紙帶運動,打完一條后立即關閉電源.
3.換上新紙帶,重復操作三次.
(3)該同學選擇了一條清晰的紙帶,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點.其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數點之間的時間間隔為0.10s.

(4)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖所示的坐標紙上,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線.
(5)根據第(2)問中畫出的v-t圖線,求出小車運動的加速度為         m/s2(保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

探究功與物體速度關系的實驗中:
(1)為了計算由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度,在本次實驗中小明同學得到了如圖的一條紙帶,在A、B、C、D四點中應該選用        的速度才符合要求。

A       B                   C                   D
(2)實驗中,小車會受到阻力的作用,但這可以使木板傾斜作為補償,下面操作正確的是
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)關于探究功與物體速度變化的關系的實驗中,下列敘述正確的是
每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值
實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
小車的長木析應該盡量使其水平
先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
(4)在各種不同形式的能互相轉化的過程中,功扮演著一個重要角色,功的意義在于:它表示有多少數量的能______________,所以說,功是___________________。

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