高三物理解答题中等难度题
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(11分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:
(1)当地的重力加速度是多少?
(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度?
(3)下落过程中机械能是否守恒?此同学依据以下问题设计了如下实验方案:
如图甲所示,将打点计时器(频率为)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示。在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出。
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材。
A.交流电源、天平及毫米刻度尺
B.交流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、毫米刻度尺及砝码
D.交流电源、天平及砝码
②计算当地重力加速度________。(用,、表示)
③为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除做图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________。
④如图乙所示,打点计数点5时重物的速度________。(用、、、表示)
⑤该同学选择打计数点5时重物所在的位置为重力势能的零势能点后,若验证从计数点1至计数点5两点间重物的机械能守恒,其表达式为________。
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(9分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:
(1)当地的重力加速度是多少?
(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度?
(3)下落过程中机械能是否守恒?
此同学依据这些问题设计了如下实验方案:
如图9甲所示,将打点计时器(频率为f)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示.在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出.
图9
①(2分)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.交流电源、天平及毫米刻度尺 B.交流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、毫米刻度尺及砝码 D.交流电源、天平及砝码
②(2分)计算当地重力加速度g=________.(用f、x2、x5表示)
③(3分)为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除做v-t图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.
④(2分)如图乙所示,打计数点5时重物的速度v5=________.(用f、x3、x4、x5表示)
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用图甲所示的装置研究物体的落体运动,已知打点计时器打点的周期为,当地重力加速度为,主要操作如下:
A.接通电源,释放纸带,然后关闭电源;
B.取下纸带,取其中的一段标出计数点,相邻计数点间的数据如图乙。
(1)测物体下落过程的加速度,为减小误差,计算式应为 ________,测出的值比当地值________(填“大”或“小”);若要使值接近当地值,下落物体应选用________(填“50g”或“1kg”)的钩码。
(2)若要验证物体下落过程机械能守恒,若选取、为研究点,则要验证的关系式为________。
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小张同学利用打点计时器研究自由落体运动,他设计的实验方案如下:
如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,先打开电源后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上取出若干计数点,其中每相邻计数点之间有四个点未画出,分别用s1、s2、s3、s4、s5表示各计数点间的距离,已知打点计时器的频率f。图中相邻计数点间的时间间隔T= (用f表示),计算重力加速度的公式是g= (用f 、s2、s5表示),计数点5的速度公式是v5= (用f 、s4、s5表示)
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某同学利用如图的实验装置,让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度。该同学在实验中得到了一条较清晰的纸带,并在纸带上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T.其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.x1是1、3两点的距离,x3是4、6两点的距离,x2是2、5两点的距离。求:
(1)点2速度的表达式v2=________
(2)所测重力加速度的表达式g=________
(3)一般测量值会小于当地重力加速度的真实值,原因是____________________________。(写出一个即可)
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某同学让重锤做自由落体运动,利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度.该同学在实验中得到6条纸带,如图所示为其中一条,在纸带上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T=0. 02s.其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.x 1是1、3两点的距离,x3是4、6两点的距离,x2是2、5两点的距离。
1.测x1、x2、x3后,点2速度的表达式v2=________。点5速度的表达式v3=________。
2.该同学测得的数据是x1=4.00cm,x2=19. 30cln,x3=8.72cm,根据数据求出重力加速度
g=________m/s2(保留三位有效数字).
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