某同學采用如圖1所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗.

a.按圖3把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車做勻速直線運動;
b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重,接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點.從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,依次標為B、C、D、…;
c.測量出B、C、D、…各點與A點的距離,分別記為x1、x2、x3、…;
d.用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、…,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…;
e.求出B、C、D、…各點的速度大小,分別記為υ1、υ2、υ3、…,再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、…;
f.用縱坐標表示速度的平方υ2,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出υ2-W圖象,并在圖象中描出(Wi,υi2)坐標點,再連成圖線;
(重力加速度g=9.80m/s2,以下計算保留到小數(shù)點后兩位)
①該同學得到的υ2-W圖象如圖2所示.通過圖象可知,打A點時對應小車的速度υ0=
0.50(0.48~0.52)
0.50(0.48~0.52)
m/s;
②小車的質量M=
0.30(0.28~0.32)
0.30(0.28~0.32)
kg.
分析:(1)根據(jù)題意可知,圖象上的縱軸截距就是對應的就是
v
2
0
,據(jù)此可求出打A點時對應小車的速度v0大。
(2)結合圖象,根據(jù)功能關系可求出小車質量大。
解答:解:(1)由圖可知,縱軸截距對應的就是打A點速度的平方,因此有:
所以有:
v
2
A
=0.25m2/s2
,vA=0.50m/s.
故答案為:0.50(0.48-0.52).
(2)根據(jù)動能定理:W=
1
2
m
v
2
t
-
1
2
m
v
2
0
,由此可得:
v
2
t
=
v
2
0
+
2W
m
,由此可知圖象的斜率為:k=
2
m
,代入數(shù)據(jù)得:m=0.30kg.
故答案為:0.30(0.28-0.32).
點評:本題考查了該實驗的具體操作和結合圖象進行數(shù)據(jù)處理,對應圖象問題處理方法為,結合數(shù)學知識,寫出圖象的函數(shù)關系方程,明確截距、斜率等含義即可.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?東城區(qū)三模)某同學采用如圖1所示的裝置驗證規(guī)律:“物體質量一定,其加速度與所受合力成正比”.
a.按圖1把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車做勻速直線運動;
b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重,接通電源,放開小車,打點計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號:
c.保持小車的質量M不變,多次改變配重的質量m,再重復步驟b;
d.算出每條紙帶對應的加速度的值;
e.用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示配重受的重力mg(作為小車受到的合力F),作出a一F圖象.
①在步驟d中,該同學是采用v一t圖象來求加速度的.圖2為實驗中打出的一條紙帶的一部分,紙帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點,依次為B、C、D,相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標出.打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上.打點計時器打C點時,小車的速度為
0.44
0.44
m/s;(保留兩位有效數(shù)字)

②其余各點的速度都標在了v-t坐標系中,如圖3所示.t=0.10s時,打點計時器恰好打B點.請你將①中所得結果標在圖3所示的坐標系中,(其他點已標出,)并作出小車運動的v-t圖線;利用圖線求出小車此次運動的加速度a=
1.0
1.0
m/s2;(保留兩位有效數(shù)字)
③最終該同學所得小車運動的a一F圖線如圖4所示,從圖中我們看出圖線是一條經(jīng)過原點的直線.根據(jù)圖線可以確定下列說法中不正確的是
B
B

A.本實驗中小車質量一定時,其加速度與所受合力成正比
B.小車的加速度可能大于重力加速度g
C.可以確定小車的質量約為0.50kg
D.實驗中配重的質量m遠小于小車的質量M

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?南通一模)某同學采用如圖1所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻,已知干電池的電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約1Ω,電壓表(0-3V 3kΩ),電流表(0-0.6A 1.0Ω),滑動變阻器有R1(10Ω 2A)和R2(100Ω 0.1A)各一只;
  
(1)實驗中滑動變阻器應選用
R
 
1
R
 
1
(選填R1.R2
(2)在圖2中用筆畫線代替導線連接實驗電路.
(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到 如圖3所示的U-I,由圖可較準確求出電源電動勢E=
1.49
1.49
V,內(nèi)阻r=
1.9
1.9
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關系.用砂桶和砂的重力充當小車所受合力F;通過分析打點計時器打出的紙帶,測量加速度a.分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸,建立坐標系.根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡,結果跟教材中的結論不完全一致.該同學列舉產(chǎn)生這種結果的可能原因如下:
精英家教網(wǎng)
(1)在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高;
(2)沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低;
(3)測量小車的質量或者加速度時的偶然誤差過大;
(4)砂桶和砂的質量過大,不滿足砂桶和砂的質量遠小于小車質量的實驗條件.
通過進一步分析,你認為比較合理的原因可能是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關系.用砂桶和砂的重力充當小車所受合力F;通過分析打點計時器打出的紙帶,測量加速度a.分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸,建立坐標系.根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡,結果跟教材中的結論不完全一致.該同學列舉產(chǎn)生這種結果的可能原因如下:
精英家教網(wǎng)
(1)在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高;
(2)沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低;
(3)砂桶和砂的質量過大,不滿足砂桶和砂的質量遠小于小車質量的實驗條件;
(4)測量小車的質量或者加速度時的偶然誤差過大.
通過進一步分析,你認為比較合理的原因可能是 ( 。
A、(1)和(4)B、(2)和(3)C、(1)和(3)D、(2)和(4)

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