某学习小组利用图示的实验装置验证“动能定理”。滑块上固定了遮光条,滑块和光电门均放在气垫导轨上,滑块用细线连接,细线另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码。
(1)关于实验的描述下列说法正确的是___________ (请填写选项前对应的字母);
A.实验过程中滑块质量应远大于钩码和力传感器的总质量
B.遮光条的宽度不影响实验结果
C.实验开始前,气垫导轨应调至水平
D.实验过程中应保持细线与气垫导轨平行
(2)实验时保持滑块的质量和钩码的质量不变,改变滑块由静止释放时与的距离,测出对应的力传感器的示数,遮光条的宽度以及遮光条通过光电门的时间,通过描点作出线性图像,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图像是___________ (选填“图”或“图”),该图像的斜率表达式为___________ 。(用、、表示)
(1)关于实验的描述下列说法正确的是
A.实验过程中滑块质量应远大于钩码和力传感器的总质量
B.遮光条的宽度不影响实验结果
C.实验开始前,气垫导轨应调至水平
D.实验过程中应保持细线与气垫导轨平行
(2)实验时保持滑块的质量和钩码的质量不变,改变滑块由静止释放时与的距离,测出对应的力传感器的示数,遮光条的宽度以及遮光条通过光电门的时间,通过描点作出线性图像,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图像是
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更新时间:2023-05-11 20:59:46
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【知识点】 探究动能定理的实验步骤和数据处理
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【推荐1】(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态,若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有____________ ;
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是__________________________________ ;
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量M,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小vl与v2 (vl< v2),则本实验最终要验证的数学表达式为___________________________ (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。
(2)①某同学用如题图所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图所示,则应选_____ 纸带好;
在实验中若所用重物的质量为1kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____ J,动能的增加量等于____ J(取三位有效数字);
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量_____ 于动能的增加量,试简单阐述造成这一结果的两个理由___________ 、____________ 。
①你认为还需要的实验器材有
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量M,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小vl与v2 (vl< v2),则本实验最终要验证的数学表达式为
(2)①某同学用如题图所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图所示,则应选
在实验中若所用重物的质量为1kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量
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【推荐2】小明同学采用如图所示的装置研究合外力做功和动能变化的关系:
(1)小明首先取下细绳及托盘,调整垫片的位置,改变长木板的倾斜程度,使小车能沿长木板做匀速直线运动,小明这样做的目的是___________ 。
(2)接下来小明连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图所示的纸带。纸带上为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为的相邻计数点、、、、、、,实验时固定在小车上且与绳相连的拉力传感器示数为,小车和拉力传感器的总质量为。
小明计算了小车与拉力传感器所受合外力做的功和其动能的变化,请在下表空格中帮助小明补充完整。(结果保留至小数点后第位)
(3)假如实验中小明所使用电源频率低于正常值,则小明测得的小车与拉力传感器的动能变化量与真实值相比会___________ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(1)小明首先取下细绳及托盘,调整垫片的位置,改变长木板的倾斜程度,使小车能沿长木板做匀速直线运动,小明这样做的目的是
(2)接下来小明连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图所示的纸带。纸带上为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为的相邻计数点、、、、、、,实验时固定在小车上且与绳相连的拉力传感器示数为,小车和拉力传感器的总质量为。
小明计算了小车与拉力传感器所受合外力做的功和其动能的变化,请在下表空格中帮助小明补充完整。(结果保留至小数点后第位)
距离 | |||||
/J | 0.0432 | 0.0572 | 0.0734 | ① | 0.1115 |
/J | 0.0430 | ② | 0.0734 | 0.0907 | 0.1105 |
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名校
【推荐3】探究“功和速度的关系”的实验,完成下列问题:
(1)请补充完整下列实验步骤:
①安装实验装置:如图所示;
②平衡摩擦力:在长木板的______ 打点计时器(填“有”或“无”)一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,纸带打出的点______ ,即小车能匀速运动为止;
③把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接,向后拖动纸带,并记下此时小车的位置。然后接通电源,放开小车,将得到的纸带标号为1;
④换上新纸带,橡皮筋分别采用两条、三条、四条、…,重复步骤3,将纸带标号为2、3、4、…。
(2)关于本实验下列说法正确的是______ ;
A.每次实验中小车要拖动到同一位置
B.实验中一定要测小车的质量
C.每次用的橡皮筋规格要相同
(3)在实验中作出的W-v曲线如图中选项所示,可能正确的为( )
A. B. C. D.
(1)请补充完整下列实验步骤:
①安装实验装置:如图所示;
②平衡摩擦力:在长木板的
③把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接,向后拖动纸带,并记下此时小车的位置。然后接通电源,放开小车,将得到的纸带标号为1;
④换上新纸带,橡皮筋分别采用两条、三条、四条、…,重复步骤3,将纸带标号为2、3、4、…。
(2)关于本实验下列说法正确的是
A.每次实验中小车要拖动到同一位置
B.实验中一定要测小车的质量
C.每次用的橡皮筋规格要相同
(3)在实验中作出的W-v曲线如图中选项所示,可能正确的为
A. B. C. D.
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