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实验题 用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律. (1)完成平衡摩擦力的相关内容:...

实验题   用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律.

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(1)完成平衡摩擦力的相关内容:

(i)取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,          (选填静止释放轻轻推动)小车,让小车拖着纸带运动.

(ii)如果打出的纸带如图所示,则应         (选填增大满分5 manfen5.com减小)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹                        ,平衡摩擦力才完成.

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(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm满分5 manfen5.com。则打C点时小车的速度为           m/s,小车的加速度是          m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)

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(3)用该实验装置来探究恒力做功与动能变化之间的关系,假设实验得到的纸带仍如(2)中图所示,且已知:砂桶质量为m,小车质量为M,B计数点速度为VB,D计数点速度为VD,BD之间的距离为L,重力加速度为g,请根据已知的这些条件,用字母写出本实验最终要验证的表达式为               _______________________________________.

(4)用图示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验时(重力加速度g取10m/s2),下列说法正确的是:

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A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值

B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值

C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

E.该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力

 

(1)(i)轻轻推动(ii)减小、间隔均匀(2),(3)(4)ACE 【解析】 试题分析:(1)(i)平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,轻轻推动小车,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡. (ii)从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动. (2)每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,小车通过C点的速度.根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得:,,为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值 得:,解得:. (3)需要验证 (4)我们用橡皮筋拉动小车的方法,来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系,实验时,每次保持橡皮筋的形变量一定,当有n根相同橡皮筋并系在小车上时,n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,所以每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致,故A正确,B错误;实验中我们要知道小车获得的最大速度,即橡皮筋把功做完,所以应该对应纸带上点迹均匀匀速运动的部分计算速度.故C正确,D错误;为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜,故E正确; 考点:验证牛顿第二定律,《探究做功与物体速度变化关系》的实验  
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