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某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”.如图1,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,
记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码.
(1)试验主要步骤如下:
①测量______和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,______,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或______,重复②的操作.
(2)表1是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△E3=______,W3=______.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表,请在图2中的方格纸上作出△E-W图线.

数据记录表
次数M/kg/(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.84000.4200
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43

【答案】分析:小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动,通过速度传感器可算出A B两点的速度大小,同时利用拉力传感器测量出拉小车的力,从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系.
解答:解:(1)①因为要计算动能,所以要测量小车和拉力传感器的总质量;②将小车停在C点,由静止开始释放小车;
③在小车中增加砝码,或改变小车质量重复实验,得出5-6组数据;
(2)由各组数据可见规律△E=M(
可得△E3=0.600 J观察F-W数据规律可得数值上W3==0.610 J
(3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示

故答案为:(1)①小车;②由静止开始释放小车;
③改变小车质量.
(2)0.600J,0.610J.
(3)△E-W图线如图所示
点评:值得注意的是:钩码的重力不等于细线的拉力,同时学会分析实验数据从而得出规律.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?广东)某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”.如图1,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,
记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码.
(1)试验主要步骤如下:
①测量
小车
小车
和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,
由静止开始释放小车
由静止开始释放小车
,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或
改变小车质量
改变小车质量
,重复②的操作.
(2)表1是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,|
v
2
2
-
v
2
1
|
是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△E3=
0.600J
0.600J
,W3=
0.610J
0.610J
.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表,请在图2中的方格纸上作出△E-W图线.

数据记录表
次数 M/kg |
v
2
1
-
v
2
2
|
/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.8400 0.4200
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,AB两点的时间间隔为
0.1
0.1
 s,小车此次运动经B点时的速度vB=
0.40
0.40
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2.(vB、a的结果均保留到小数点后两位)

②要验证牛顿第二定律,除了途中提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
天平
天平
(填仪器名称)来测量
小车质量
小车质量
(填物理量名称).
③由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措旅中必要的是(双选):
AC
AC

A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D.钩码的总质量m应小些
(2)如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图,所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)实验的步骤如下:
①把细绳和弹簧的小环结好,让细绳跨过定滑轮,并结好细绳套.
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离(即原长).
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码,待弹簧伸长到稳定时,
从刻度尺上读出弹簧的长度
从刻度尺上读出弹簧的长度
,再计算此时的伸长量,和钩码的质量一并填入列表.
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套;重复③的步骤,得到五组数据.
⑤以弹力(钩码质量换算过来)为纵坐标,以弹簧伸长量为横坐
标,根据所测数据在坐标纸上描点,作出一条平滑的直线,
归纳出实验的结论.
(Ⅱ)如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可弹得到结论:
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系

图线不过原点的原因是由于
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?广东模拟)(1)在一次测量中:
①游标卡尺如图a所示,其示数为
0.26
0.26
cm;
②螺旋测微器如图b所示,其示数为
11.898
11.898
mm.

(2)某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定-打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.

①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度 vB=
0.40
0.40
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2

②由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必须的是:
AD
AD

A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑
B.钩码质量m远小于小车的质量M
C.定滑轮的轮轴要尽量光滑
D.适当增大钩码的质量m.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图1.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.若交流电的频率为
10Hz,则根据图2所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度vB=
 
m/s,
小车的加速度a=
 
m/s2
(2)现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10mA);
B.电压表V1(量程0.3V,内阻约500Ω)
C.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大电阻5Ω) F.定值电阻R3(阻值20Ω)
G.电源E(电动势3V)H.开关S及导线苦干
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节.
①在如图3方框内画出实验电路图并标明符号;
②电流表A内阻的表达式为:RA=
 
,式中各符号的物理意义为
 
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精英家教网(1)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经B点时的速度vB
 
m/s,小车的加速度a=
 
m/s2.(vB、a的结果均保留到小数点后两位)精英家教网
②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
 
(填仪器名称)来测量出
 
.(填物理量名称).
③由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措旅中必要的是(双选):
 

A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.定滑轮的轮轴要尽量光滑
D.适当增大钩码的总质量m
(2)某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,内阻约有几百欧.现要求你用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)来测定水果电池的电动势E和内电阻r.
①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的:
 

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②若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~20Ω)、B(0~3kΩ).本实验中应该选用的滑动变阻器为:
 
通电前应该把变阻器的阻值调至
 

③实验中测出六组(U,I)的值,在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=
 
V,内电阻为r=
 
Ω.(均保留3位有效数字)
④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比:电动势E
 
,内电阻r
 
.(均选填:“偏大”、“相等”或“偏小”)由此造成的实验误差属于
 
误差.(选填“系统”或“偶然”)

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