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某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为...

某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度为g=9.80m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示.纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点ABC进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hAhBhC的值.回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)

1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=_____m/s

2)通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据_________________________

 

3.90 验证了(理由见解析) 【解析】 (1)由可知重物速度的大小; (2)设重物质量为m,OB对应的下落过程中,重力势能减少量为,动能增加量为,在误差允许范围内,可以认为相等,因此验证了机械能守恒定律.
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考点分析:
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某同学设计如图所示装置来探究动能定理。带有水平部分的斜槽固定在地面上(固定部分没有画出),斜槽面倾角为θ,在E点与水平部分平滑连接。水平部分高度为H,末端F点在水平地面上的投影点记为O点。O点右侧铺一张白纸,上面铺上复写纸以记录落点位置。先让可视为质点的滑块从斜槽面上的某一点释放,恰好运动到F点,该释放点记为M点。在斜槽上作出NPQ点,且MN=NP=PQ。然后分别让滑块从N点、P点、Q点由静止释放落到水平地面白纸上的A1A2A3点。已知斜槽面各处粗糙程度相同。则

(1)利用倍增法来探究动能定理的过程中,斜槽面的倾角θ,斜槽水平部分的高度H是否必须测量____(”)?在实验误差允许的范围内,满足OA1OA2OA3= __________,动能定理得到验证。

(2)若斜槽的倾角θ桌面高度H在实验前已被测定。有人想借助该装置测定斜槽面与滑块间的动摩擦因数μ,必须要测定的物理量______

A.滑块质量                          B.当地的重力加速度g

C.释放点到M点的距离x1             D.滑块落地点到O点的距离x2

 

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某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行以下实验:探究加速度与合外力的关系.装置中,小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组aF值(F为弹簧测力计的示数).

(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是______________

A.需平衡小车的摩擦力

B.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

C.滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻

D.先释放小车,后接通打点计时器的电源

(2)某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为______________

A.           

B.             

C.            

D.

(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______________

A.逐渐偏向纵轴

B.逐渐偏向横轴

C.仍保持原方向不变

(4)图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AE=32.0 cm,打点计时器的频率为50 Hz,小车的加速度为________m/s2

 

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在进行探究共点力合成的规律的实验中,用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角为90°(图中钩码规格相同)

(1)换用一根线牵引弹簧((b),使弹簧的伸长量与两个力作用时相同,此时需要挂___________个与图甲中相同规格的钩码。

(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是___________

(3)本实验采用的科学方法是___________

A.理想实验    B.等效替代    C.控制变量    D.物理模型

 

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某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填水平竖直)。

2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1L6,数据如下表:

代表符号

L0

L x

L 1

L 2

数值(cm

23.35

27.35

29.35

31.30

代表符号

L 3

L 4

L 5

L 6

数值(cm

33.4

35.35

37.40

39.30

 

表中有一个数值记录不规范,代表符号为________。由表可知所用刻度尺的分度值为________

3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图象,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填L0Lx)。

4)由图乙可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过表中数据可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比________(填偏大”“偏小相等)。

 

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使用如图所示的气垫导轨装置进行实验测物体加速度a.其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间t1t2都可以被测量并记录.挡光片宽度为d,光电门间距离为s,回答下列问题:

1)物体通过G1的速度为______(用dt1表示)

2)物体的加速度a=______(用dst1t2表示)

 

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