(10分)用如圖甲所示的實驗裝置來“探究加速度與力關(guān)系”,F(xiàn)使小車A連接紙帶后置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,B為打點計時器、C為彈簧測力計,不計繩與滑輪的摩擦。實驗時,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點。
(1)甲同學(xué)打好三條紙帶,選取其中最好的一條,其中一段如圖乙所示:圖中A、B、C、D、E為計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間有四個點未畫出。根據(jù)紙帶可計算出各計數(shù)點的瞬時速度,且VB=________ m/s; Va=________ m/s;還可求得小車加速度a=________ m/s2。(保留3位有效數(shù)字)
圖乙
(2)若該同學(xué)利用已學(xué)的牛頓第二定律計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù),明顯超出實驗誤差的正常范圍。你認為主要原因是_____________________,實驗操作中改進的措施是___________。
(1) 0.877 0.542 3.51 小車滑行時所受摩擦阻力較大 使導(dǎo)軌傾斜一定角度以平衡摩擦阻力
解析試題分析:(1)紙帶上面相鄰的兩個計數(shù)點間有四個點未畫出因此相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1s.勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這一段的平均速度,因此,同理C點的瞬時速度,根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于初速度和末速度之和的一半,有,計算。加速度的計算要減小誤差,取四組數(shù)據(jù),后兩組減去前兩組,根據(jù)有
(2)根據(jù)牛頓第二定律計算的合力ma拉力和摩擦力的合力,或者說是拉力減去摩擦力等于合力,因此主要原因是 沒有考慮摩擦力,要改進 實驗,就要想辦法平衡摩擦力。即使得導(dǎo)軌適當傾斜以至于重力沿導(dǎo)軌向下的分力與摩擦力平衡。
考點:勻變速直線運動的紙帶分析 探究加速度與力關(guān)系的實驗誤差分析
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究合力一定時,物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系.
(1)做實驗時,將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為Δt1、Δt2;用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x,用游標卡尺測得遮光條寬度d.則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式v1=_____________;滑塊加速度的表達式a=___________。(以上表達式均用已知字母表示)如圖乙所示,若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度,其讀數(shù)為 ___________mm.
(2)為了保持滑塊所受的合力不變,可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h(如圖甲所示).關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是________.
A.M增大時,h增大,以保持二者乘積增大 |
B.M增大時,h減小,以保持二者乘積不變 |
C.M減小時,h增大,以保持二者乘積不變 |
D.M減小時,h減小,以保持二者乘積減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
伽利略的自由落體實驗和加速度實驗均被選為最美的實驗。在加速度實驗中,伽利略將光滑直木板槽傾斜固定,讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下,并用水鐘測量銅球每次下滑的時間,研究銅球的運動路程和時間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球的運動速度是不變的,伽利略卻證明銅球運動的路程與時間的平方成正比。請將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,時間用t表示)。
①亞里士多德的預(yù)言: ;
②伽利略的結(jié)論: ;
伽利略的實驗之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素。你認為他在加速度實驗中,伽利略選用光滑直木槽和銅球進行實驗來研究銅球的運動,是為了減小銅球運動過程中的摩擦阻力這一次要因素,同時抓住了 這一主要因素。若將此實驗結(jié)論做合理外推,即可適用于自由落體運動,其原因是在實驗誤差范圍內(nèi),銅球運動的加速度 (填序號即可)。
A.與銅球質(zhì)量成正比 |
B.只與斜面傾角有關(guān) |
C.與斜面傾角無關(guān) |
D.與銅球質(zhì)量和斜面傾角都有關(guān) |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(10分) 某同學(xué)安裝如圖甲的實驗裝置,驗證機械能守恒定律。如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶,現(xiàn)要取A、B兩點來驗證實驗,已知電火花打點計時器每隔0.02S打一個點。
請回答下列問題:
(1)電火花打點計時器的工作電壓是________V;
(2)根據(jù)紙帶可以判斷,實驗時紙帶的_______端是和重物相連接(選填“左”或“右”);
(3)若X2=4.80cm,則在紙帶上打下計數(shù)點B時的速度VB=______m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(4)若X1數(shù)據(jù)也已測出,則實驗還需測出的物理量為___________________。
(5)經(jīng)過測量計算后,某同學(xué)畫出了如圖丙所示的E— h圖線,則圖丙中表示動能隨高度變化的曲線為 (選填“圖線A”或“圖線B”),
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(3分)(1)如右圖,,螺旋測微器讀數(shù)_______mm
(2)下列各圖是用游標卡尺測長度時,游標尺和主尺(單位:厘米)位置圖,右圖是左圖的放大圖(放大快對齊的那一部分)請你根據(jù)圖中所示,寫出測量結(jié)果 mm
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力F作用下會伸長,其伸長量不僅與拉力F的大小有關(guān),還與金屬材料的橫截面積S有關(guān).對同一種金屬,其所受的拉力F與其橫截面積S的比值跟金屬材料的伸長量與原長L的比值的比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做楊氏模量.用E表示,即:;某同學(xué)為探究其是否正確,根據(jù)下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲;不同質(zhì)量的重物;螺旋測微器; 游標卡尺;米尺;天平;固定裝置等.設(shè)計的實驗如圖所示.
該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上,將一重物掛在金屬絲的中點,其中點發(fā)生了一個微小下移h.用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D;用游標卡尺測得微小下移量為h;用米尺測得金屬絲的原長為2L;用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)
(1)在一次測量中:
a.螺旋測微器如圖甲所示,其示數(shù)為 mm;
b.游標卡尺如圖乙所示,其示數(shù)為 mm。
(2)用以上測量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為: E = .
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
在做“探究共點力合成規(guī)律”的實驗時,可以先將橡皮條的一端固定在木板上,再用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一位置O,之后只用一個彈簧秤拉橡皮條使其伸長,如圖所示。
①、關(guān)于實驗操作,下列說法正確的是______。
A同一次實驗中O點的位置允許變動。
B實驗中彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時要正視彈簧秤刻度。
C實驗中只需要記錄彈簧秤的示數(shù)。
②.實驗中,橡皮條的一端固定在P點,另一端被A、B兩只彈簧測力計拉伸至O點,F(xiàn)1、F2分別表示A、B兩只彈簧測力計的讀數(shù),如圖所示.使彈簧測力計B從圖示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動,在這一過程中保持O點和彈簧測力計A的拉伸方向不變,則在整個過程中兩彈簧測力計的讀數(shù)F1、F2的變化是( )
A.F1減小,F(xiàn)2減小 B.F1減小,F(xiàn)2增大
C.F1減小,F(xiàn)2先增大后減小 D.F1減小,F(xiàn)2先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律:
(1)某同學(xué)通過實驗得到如圖(b)所示的a—F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩
擦力時木板與水平桌面的傾角 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗,實際小車在運動過程中所受的拉力_______砝碼和盤的總重力(填“大于”、“小于”或“等于”),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足__________的條件
(3)某同學(xué)得到如圖(c)所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。 = cm。由此可算出小車的加速度a = m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,手輪上螺旋測微器的讀數(shù)如圖所示,此讀數(shù)為_________mm。若實驗測得第1條亮紋與第6條亮紋中心間的距離為11.550 mm,已知雙縫間距為0.2mm,雙縫到屏的距離為700.0mm,由此計算出所測光的波長為_________m。
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