赵军同学采用如图所示的装置进行了“合外力做功和动能变化的关系”的研究实验。
a. 按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b. 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c. 测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d. 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;
e. 求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、、、……;
f. 用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出()坐标点,再连成图线;
则:
(1)在步骤d中,该同学测得=40.00cm,则配重重力所做的功=________J;(g取,结果保留两位有效数字)
(2)该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
高一物理实验题中等难度题
赵军同学采用如图所示的装置进行了“合外力做功和动能变化的关系”的研究实验。
a. 按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b. 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c. 测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d. 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;
e. 求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、、、……;
f. 用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出()坐标点,再连成图线;
则:
(1)在步骤d中,该同学测得=40.00cm,则配重重力所做的功=________J;(g取,结果保留两位有效数字)
(2)该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
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某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下:
①按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
②把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100 g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,从纸带上某点A开始,每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
③测量出B、C、D……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……;
④用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……(当地重力加速度g=9.8 m/s2);
⑤求出打B、C、D……各点时小车的速度大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出其平方、、……;
⑥以速度的平方v2为纵坐标,配重重力所做的功W为横坐标,作出图象。
(以下计算均保留两位小数)
(1)在步骤4中,该同学测得x4=40.00 cm,则配重重力所做的功W4=______J。
(2)该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时小车的速度v0=_______m/s。
(3)小车的质量M=________kg。
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某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下:
(1)按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
(2)把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
(3)测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、、、……;
(4)用配重受到的重力分别乘以、、、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
(5)求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为、、、……,再求出它们的平方、、、……;
(6)用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象。
(以下计算保留到小数点后两位)
①步骤1的目的是_________________________________________________
②在步骤4中,该同学测得,则配重重力所做的功______J
③该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度________m/s
④小车的质量M=________kg
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某同学采用如图1所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.
a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号:
c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a-F图象.
①在步骤d中,该同学是采用v-t图象来求加速度的.图2为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为 ____________m/s;(保留两位有效数字)
②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图3所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将①中所得结果标在图3所示的坐标系中,(其他点已标出,)并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=________m/s2;(保留两位有效数字)
③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图4所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线.根据图线可以确定下列说法中不正确的是(_______)
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量m应该远小于小车的质量M
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如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
O-B | O-C | O-D | O-E | O-F | |
W/J | 0.043 2 | 0.057 2 | 0.073 4 | 0.091 5 | |
ΔEk/J | 0.043 0 | 0.057 0 | 0.073 4 | 0.090 7 |
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔEk,与理论推导结果一致.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10-3 kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg.(g取9.8 m/s2,结果保留至小数点后第三位)
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如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做 运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格(结果保留至小数点后第三位).
O-B | O-C | O-D | O-E | O-F | |
W/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.091 | |
ΔEk/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.090 |
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔEk,与理论推导结果一致.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10-3 kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为 kg.
(g=9.8 m/s2,结果保留至小数点后第三位)
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如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做 运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格(结果保留至小数点后第三位).
O-B | O-C | O-D | O-E | O-F | |
W/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.091 | |
ΔEk/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.090 |
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔEk,与理论推导结果一致.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10-3 kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为 kg.
(g=9.8 m/s2,结果保留至小数点后第三位)
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在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置.
(1)实验时,该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是____________和__________________.
(2)如下图所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离已在图中标出,测出滑块的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中,为达到实验目的,该同学应该寻找______________和______________之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示)
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