(1)驗(yàn)證“力的平行四邊形法則”實(shí)驗(yàn)如圖所示,A為固定橡皮的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB、OC為細(xì)繩子,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為
11.40
11.40
N;圖乙中的F和兩力中,方向一定沿OA方向的是
F
F
;本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
B
B

A.理想實(shí)驗(yàn)法      B.等效替代法      C.控制變量法      D.建立物理模型法

(2)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖丙中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質(zhì)量m=0.2kg,結(jié)果保留三位有效數(shù)字):
時(shí)刻 t2 t3 t4 t5
速度(m/s) 5.59 5.08 4.58
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=
4.08
4.08
m/s.
②從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢能增量△Ep=
1.42
1.42
J,動能減少量△Ek=
1.46
1.46
J.
③在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ep與△Ek近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算得△Ep
△Ek(選填“>”“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是
由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在
由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在
分析:(1)該實(shí)驗(yàn)采用了“等效法”,由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在,導(dǎo)致F1與F2合成的實(shí)際值與與理論值存在差別.
(2)在勻變速直線運(yùn)動中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,據(jù)此可以求t5時(shí)刻的速度大。
根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出重力勢能的減小量,根據(jù)起末點(diǎn)的速度可以求出動能的增加量;
由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在,導(dǎo)致動能的減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能.
解答:解:(1)圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為:11N+0.40N=11.40N;
F1與F2的合力的實(shí)際值為一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)的彈簧的彈力大小和方向,而理論值是通過平行四邊形定則得到的值F′.因此方向一定沿AO方向的是F.
該實(shí)驗(yàn)中采用的科學(xué)方法是等效替代法.故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
(2)①在勻變速直線運(yùn)動中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,所以有:
v5=
0.2166+0.1914
2×0.05
=4.08 m/s
②根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有:
△Ep=mg(h2+h3+h4)=0.2×10×(26.68+24.16+21.66)×10-2 J=1.42J
在勻變速直線運(yùn)動中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,所以有:
v2=
0.2668+0.2918
2×0.05
=5.59 m/s
△Ek=
1
2
m(v22-v52)=
1
2
×0.2×[(5.59)2-(4.08)2]J=1.46 J.
③由上述計(jì)算得△Ep<△Ek,由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在,導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能.
故答案為:(1)①11.4;②F;、跙; (2)①4.08;②1.42; 1.46 ③<;由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在.
點(diǎn)評:掌握實(shí)驗(yàn)原理,從多個(gè)角度來理解和分析實(shí)驗(yàn),提高分析解決問題的能力.
本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法,以及有關(guān)誤差分析,尤其是誤差分析是難點(diǎn),要學(xué)會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計(jì)).其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.
①在實(shí)驗(yàn)中,如果只將細(xì)繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果
不變
不變
(填“會”或“不會”)發(fā)生變化.
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
C
C

A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.控制變量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U,頻率為f的交流電源上,從實(shí)驗(yàn)中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離為S0,點(diǎn)AC間的距離為S1,點(diǎn)CE間的距離為S2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:
①起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(s0+s1
mg(s0+s1
,重錘動能的增加量為△EK=
m(S1+S2)2f2
32
m(S1+S2)2f2
32
;
②根據(jù)題中提供的條件,還可利用重錘下落求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
(S2-S1)f2
4
(S2-S1)f2
4
,經(jīng)過計(jì)算可知,測量值比當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸?shí)值要小,其主要原因是:
由于紙帶與限位孔之間摩擦力作用、重物受到空氣阻力等影響
由于紙帶與限位孔之間摩擦力作用、重物受到空氣阻力等影響

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(1)在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)單擺做簡諧運(yùn)動時(shí),用秒表測出單擺做n次(一般為30~50次)全振動所用的時(shí)間t,算出周期;用米尺量出懸線的長度l′,用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑d,則重力加速度g=
 
(用題中所給的字母表達(dá)).在實(shí)驗(yàn)中所用的游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度,用它測量小球的直徑時(shí),如圖1所示,讀數(shù)是
 
mm.
(2)圖2所示的三個(gè)圖線,分別是用不同傳感器測出的不同物體的振動圖線.從三個(gè)圖線可知,這三個(gè)物體振動的共同特點(diǎn)是具有
 
,其中心臟跳動圖線是某人的心電圖,方格紙每個(gè)小方格的寬度是0.5cm,心電圖記錄儀拖動方格紙的速度是1.8cm/s.則此人的心率是
 
次/分鐘.
(3)在驗(yàn)證《力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)中,有一個(gè)彈簧測力計(jì),如圖3所示,由于某種原因,它表面的刻度變得模糊不清,但其它部件都完好.為了利用這個(gè)彈簧測力計(jì)測量力,現(xiàn)把一小段長度均勻分割的刻度線粘貼到彈簧測力計(jì)上.當(dāng)用1N的拉力拉彈簧測力計(jì)的掛鉤時(shí),彈簧測力計(jì)的指針剛好指在刻度5下面的第三條黑線位置;當(dāng)用2N的拉力拉彈簧測力計(jì)的掛鉤時(shí),彈簧測力計(jì)的指針剛好指在刻度線7的位置.由此可知,利用圖中的刻度線,此彈簧測力計(jì)能夠測量力的范圍是
 
(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).在實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別勾住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條(彈簧測力計(jì)與木板面平行),使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O并作標(biāo)記,再只用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn),仍拉到同樣位置O,這是為了
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)完善實(shí)驗(yàn)步驟.
某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),其中三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟分別是:
在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
①在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過細(xì)線同時(shí)用兩只彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O,在白紙上記下
 
 
;
②只用一只彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套拉橡皮條,使
 
,記下細(xì)線的方向和彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′.
③在紙上根據(jù)F1、F2的大小,用作圖法作出平行四邊形及對角線F及力F′;若
 
,則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則.
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(2)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.
①該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),如圖2所示,自A點(diǎn)起,相鄰兩點(diǎn)的距離分別為:10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm;則打E點(diǎn)時(shí)小車速度為
 
m/s,小車的加速度為
 
m/s2;(計(jì)算結(jié)果請保留兩位有效數(shù)字)
②該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系,應(yīng)用了
 
法;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系,應(yīng)該保持
 
不變;
③該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象,如圖3所示,則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是
 

④此圖線的末段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:
 

A.小車與軌道之間存在摩擦         B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.砂和砂桶的總質(zhì)量太大           D.所用小車的質(zhì)量太大.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

(1)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計(jì)).其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.
①在實(shí)驗(yàn)中,如果只將細(xì)繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果______(填“會”或“不會”)發(fā)生變化.
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______
A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.控制變量法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U,頻率為f的交流電源上,從實(shí)驗(yàn)中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離為S0,點(diǎn)AC間的距離為S1,點(diǎn)CE間的距離為S2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:
①起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=______,重錘動能的增加量為△EK=______;
②根據(jù)題中提供的條件,還可利用重錘下落求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______,經(jīng)過計(jì)算可知,測量值比當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸?shí)值要小,其主要原因是:______.

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