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某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车...

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
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(1)该同学在一条比较理想的纸带上,依次选取0、1、2、3、4、5共六个计数点,分别测量后5个计数点与计数点0之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差△v2(△v2=v2-v2),填入下表:
计数点s/cm△v 2/m2•s-2
计数点0//
11.600.04
23.600.09
36.000.15
47.000.19
59.200.23
请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2-s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N.(结果保留两位有效数字)
(2)该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是______,实验操作中改进的措施是______
(1)根据图象用直线将点相连,误差较大的点舍去;结合动能定理的表达式分析图象的可得出图象中有关合外力表达式; (2)实验中将拉力作为了合力,但若不平衡摩擦力,则会造成较大的误差. 【解析】 (1)根据描点法作出图象,如图所示: 由动能定理可得:W=Fx=mv2-mv2=m(v2-v2) △v2= 则可知图象的斜率等于,由图可知,图象的斜率为2.5;合外力F=0.25N; (2)实验中是将物体的重力充当了小车的拉力,由于小车受到桌面的摩擦力,故会使合力小于物体的重力,造成较大的误差,故应未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响).措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高,以平衡摩擦力. 故答案为:(1)0.25;(2)未平衡摩擦力;把木板不带定滑轮的那一端适当垫高,以平衡摩擦力
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考点分析:
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某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了下面左图所示的实验装置.
数字计时器
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(1)将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平,检查是否调平的方法是______
(2)如图所示,游标卡尺测得遮光条的宽度△d=______cm;实验时,将橡皮条挂在滑块的挂勾上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离恒定.现测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为△t,则滑块最后匀速运动的速度表达式为______(用字母表示).
(3)逐条增加橡皮条,记录每次遮光条经过光电门的时间,并计算出对应的速度.则画出的W-v2图象应是______
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冬奥会期间,某探究小组为了测量运动员的滑雪板在水平雪面上正常滑行时,板面与雪面间的动摩擦因数,利用数码相机的连拍功能,得到了一张运动员的组合照片,如图.图中格子为小方格,已知滑雪板在水平面上的投影长度是160cm,相机的连拍周期是1.0s,g取10m/s2,则
(1)运动员滑行的加速度大小是   
(2)所求的动摩擦因数是   
(3)引起该实验误差的原因有    (填以下序号).
A.运动员的体重
B.雪面的平整程度
C.拍摄动景照片时的虚边效应
D.确定距离时的读数误差.
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某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一块合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
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①木板的加速度可以用d、t表示为a=______
②(单选题)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.如图2所示图象能表示该同学实验结果的是______
③(多选题)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是______
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是( )
A.实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度相等
D.多次实验中O点不必固定
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某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为    N.
(2)下列不必要的实验要求是    (请填写选项前对应的字母).
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法       
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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