(10分)某試驗小組利用拉力傳感器來驗證牛頓第二定律,實驗裝置如圖。他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大。恍≤嚭竺婀潭ㄒ淮螯c計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度。

①為了盡量減小實驗的誤差,以下采取的措施中必要的是:        
A.適當墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B.應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C.定滑輪的輪軸要盡量光滑
D.先放手讓小車運動起來,速度足夠大之后再讓打點計時器通電打點
②若交流電的頻率為50Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶的打點記錄,小車此次運動經(jīng)B點時的速度
vB=           m/s,小車的加速度a=           m/s2.

③保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
小車加速度a/m·s-2
1.95
1.72
1.51
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小車質(zhì)量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
請在在答題卷相應(yīng)位置的坐標紙中完成實驗8組數(shù)據(jù)的描點,并畫出a-圖線,并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的定量關(guān)系式是_______________.
① A (2分)    ②   0.40(0.400)   (2分)  1.46  (2分)③   a= (2分) 圖像如下
 (2分)

試題分析:(1)該實驗設(shè)計中用拉力傳感器所測得的就是繩子拉力,沒有系統(tǒng)誤差,所以對鉤碼和小車的質(zhì)量關(guān)系,對定滑輪是否光滑都不做要求,它們對所測得的繩子拉力無影響,選項BC錯。打點計時器的操作是先通電,待打點穩(wěn)定后在開始運動選項D錯。要使得測得的繩子拉力作為小車的合力,必須要平衡摩擦力選項A對。
(2)交流電的頻率為50Hz,每隔0.02 s打一個點,有紙帶可得AB之間有5個間隔即0.1s,BC之間也是5個間隔共計0.1s。勻變速直線運動,中間時刻的瞬時速度等于平均速度所以,根據(jù)勻變速直線運動,帶入數(shù)據(jù)即,整理得
(3)描點作圖如答案。圖像近似為直線,即,而且過原點直線斜率為,所以定量關(guān)系為
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)如圖所示,NM是水平桌面,PM是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上的兩個光電門,中心間的距離為L。質(zhì)量為M的滑塊A上固定一遮光條,在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下,光電門1、2記錄遮光時間分別為Δt1和Δt2。遮光條寬度為d。

(1)若用此裝置驗證牛頓第二定律,且認為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外,還必須滿足      ;在實驗中測得的滑塊運動的加速2度等于            。
(2)如果已經(jīng)平衡了摩擦力,         (選填“能”或“不能”)用此裝置驗證A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒,理由是              。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示是電火花計時器的示意圖.電火花計時器和電磁打點計時器一樣,工作時使用________(選填“交流”或“直流”)電源,當電源的頻率是50 Hz時,每隔________ s打一次點.其工作時的基本步驟如下:
A.當紙帶完全通過電火花計時器后,及時關(guān)閉電火花計時器
B.將電火花計時器插頭插入相應(yīng)的電源插座
C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器
D.接通開關(guān),聽到放電聲,立即拖動紙帶運動
上述步驟正確的順序是__    _____.(按順序填寫步驟編號)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

為探究物體在下落過程中機械能是否守恒,某同學采用實驗裝置如下左圖所示。
(1)其設(shè)計方案如下:讓質(zhì)量為m的鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊的重力勢能的減少量為          ;測出小鐵塊通過光電門時的速度為v,則此過程小鐵塊動能的增加量為          ;比較兩個量之間的關(guān)系就可得出此過程中機械能是否守恒,(已知當?shù)刂亓铀俣却笮間)

(2)具體操作步驟如下:
A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量
B.用游標卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;
C.用刻度尺測山電磁鐵下端到光電門的距離h(h»d);
D.電磁鐵先通電(電源末畫出),讓小鐵塊吸在開始端;
E.斷開電源,讓小鐵塊自由下落;
F.計時裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時間為t,計算出相應(yīng)速度v;
G.改變光電門的位置,從復C、D、E、F等步驟,得到七組(,)數(shù)據(jù):
H.將七組數(shù)據(jù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,擬臺得到如上右圖所示直線,
上述操作中有一步驟可以省略,你認為是   【填步驟前的字母);寫出計算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=     
(3)若v2-h圖線滿足條件_______        _______               __,則可判斷小鐵塊在下落過程中機械能守恒.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(4分)用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度,得到如圖所示的一條紙帶,從比較清晰的點開始起,取若干個計數(shù)點,分別標上0、1、2、3…(每相鄰的兩個計數(shù)點間有4個打印點未標出),量得0與1兩點間的距離x1=30mm,3與4兩點間的距離x4=54mm.,則小車在0與1兩點間的平均速度為       m/s,小車的加速度為      m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

電火花打點計時器使用交流______V電源工作,它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計時儀器.工作電源頻率是50Hz,如果用它測量時,實驗者不知工作電源的頻率變?yōu)?8Hz,仍按50Hz的頻率計算,這樣算出的速度值與物體速度的真實值相比是_______(填“偏大”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在打點計時器打下的紙帶上,每5個點取1個測量點,共取了七個點,并測得相鄰測量點之間的長度s1-s6分別為1.6cm,1.8cm,2.0cm,2.2cm,2.4cm,2.6cm,計時器打點頻率為50Hz。則從打第1點到打第7點共歷時________s,打第4點時的速度是_______m/s,紙帶運動的加速度_________m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(10分)學校實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時,提出了如圖甲、乙所示的兩種方案:甲方案為用自由落體運動進行實驗;乙方案為用小車在木板斜面上下滑進行實驗.
 
(1)小組內(nèi)同學對兩種方案進行了討論分析,最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案,你認為該小組選擇的方案是________(填“甲”或“乙”)
(2)若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖所示,相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s,請根據(jù)紙帶計算出打下D點時紙帶的速度大小為___________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)該小組內(nèi)同學們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點的速度,作出的圖線如圖所示,則圖線斜率的物理意義是_____________________________________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用練習使用打點計時器的實驗中,使用的打點計時器有兩種,一種是電火花計時器,另一種是電磁打點計時器,這兩種計時器工作電壓分別是         、           ,當電源的頻率是50Hz時,它們每隔      s打一個點。

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同步練習冊答案