③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ⑤实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源 A.①③⑤
B.②③⑤
C.③④⑤
D.②④⑤
(2)某组同学实验得出数据,画出a-F图14如图(乙)所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是( )
A.实验中摩擦力没有平衡 B.实验中摩擦力平衡过度 C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 D.实验中小车质量发生变化 【答案】(1) B (2) B
【解析】(1)平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动;每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力;由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,实验时,应先接通打点计时器电源,再放开小车。(2)图象说明当绳子上拉力为0时,小车的加速度不为0,说明实验中摩擦力平衡过度。 12、(2013广东省增城市调研)(1)利用如图所示的装置 可以做力学中的一些实验,已知交流 电的频率为f,小车质量为M,钩码 质量为m.
①如果利用它来探究物体的加速度与 力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是_____,要使细
“远大于”、线的拉力等于钩码的总重量,应该满足的条件是M _____ m(填“大于”、“小于”或“远小于”)
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下,且使细线的拉力等于钩码的 总重量,如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图所示.。.O为小车开始 运动打下的第一点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点 没有标出,有关数据如图所示,要探究小车 运动的动能定理,要满足一个怎样的关系式__________ (用题中的字母符号表示)
③如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力 对小车的影响:则小车质量和钩码的质量关系应该满足M_____m (填“大于”、“远大于”、 “小于”或“远小于”)
解析:探究物体的加速度与 力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是平衡摩擦力,要使细线的拉力等于钩码的总重量,应该满足的条件是M>> m.
实验5:探究动能定理
19.(8分) (2013山东省即墨市期末)为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下 列器材: 打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的 质量为M、 沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:
(1)要完成本实验,还缺少的实验器材
是 .
(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小
桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是 .
(3)在满足 (2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为 .(用题中所给的表示数据的字母表示) 答案:(1)刻度尺(2分)
(2)沙和小桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分) (3)mg(x2?x3)?M(x3?x4)2?(x1?x2)2(2分) 28Tx?xx1?x2,D点对应的速度vD=34,在2T2T??解析:实验时保证细线拉力等于滑块所受的合外力,从B到D点,合外力对滑块做功mg(x2+x3)。B点对应的速度vB=B、D
两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为
M(x3?x4)2?(x1?x2)2. 28Tmg(x2?x3)???
实验6:探究平抛运动的规律
10.在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离糟口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽
上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1?4.78cm,B、C间距离y2?14.82cm.(g取9.80 m/s)
2
(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0?_________(用题中所给字母表示).
(2)小球初速度的测量值为_____________m/s.
11 . 某同学在做“探索弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧的弹力用F表示,弹簧未挂钩码时的长度用L0表示,弹簧挂上钩码后的长度用L表示,弹簧的伸长量用x表示,x=L-Lo.该同学记录的数据如下表: F/N L/cm x/cm 1 0 15.00 0 2 0.98 16.00 1.00 3 1.96 17.10 2.10 4 2.94 18.00 3.00 5 3.92 18.90 3.90 6 4.90 20.00 5.00
(1)根据这些数据作出F-x图象和F-L图象. (2)根据图象得到的结论是_______.
(3)尝试写出F与x的函数表达式,并解释表达式中常数的物理意义。
17.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中,采用如图所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中M的末端是水平的,N的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是 ,仅改变弧形轨道M的高度(AC距离保持不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 。
实验7:探究机械能守恒定律
1.(2013河南漯河市期末)某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m,滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大的数字电压表的多匝线框A,线框平面在水平面内,滑块可穿过线框,如图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放,记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U。改变h,调整线框的位置,多做几次实验,记录各次的h、U。 (1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证,用图线 (选填“U—h”或“U2—h”)更容易得出结论。
(2)影响本实验精确程度的因素主要是 (至少列举一点)。
6.(2013山东省邹城市联考)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示采用
重物自由下落的方法:
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的
A.天平
B.直流电源 C.刻度尺 D.秒表
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度
g=9.80m/s2,所用重物的质量为200g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点, A、B、C为纸带上选取的三个连续点。