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某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图所示的实验装置:

【小题1】该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M       m。
【小题2】 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将         (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。
【小题3】 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)


【小题1】
【小题2】
【小题3】

解析【小题1】重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,对重物,有 mg-T=ma  对小车,有 T=Ma   解得  T=   故当M>>m时,有T≈mg
【小题2】由于重物加速下降,处于失重状态,故对细线的拉力小于重力,而拉力等于小车受到的合力,合力做功等于小车动能增加量,故重力对重物做的功大于小车动能的增加量;
【小题3】每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,vA="0.337" m/s
根据公式△x=aT2得到:a="0.393" m/s2
点评:本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节.下面表格中记录的是物体作直线运动中测得的位移x和对应时刻t的数据.
时刻t/s 0 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移x/m 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
T2/s2 0 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
将上表中时刻与位移数据对比分析,发现位移成倍增加但所甩时间不是成倍增加的,即x与t不是正比关系,于是他猜想x与t2可能是正比关系.为验证他猜想的正确性,请在坐标纸(图一)上作出x-t2图线;如果他的猜想正确,请由图线求出x与t2间的关系式,并写在横线上:
0.32t2
0.32t2
《斜率取2位有效数字》
(2)某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如下实验装置(图二):
①该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是:
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量

②实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小v,钩码的质量m,小车的总质量M,设重力加速度为g,则实际测量出的恒力的功mgs将
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”) 小车动能的
变化;若用该实验装置验证系统机械能守恒定律,即需验证关系式
mgs=
1
2
(m+M)v2
mgs=
1
2
(m+M)v2

成立;

(3)要测量电压表V1的内阻r.现有如下器材:
A.待测电压表V1(量程3V,内阻约几千欧)    B.电压表V2(量程15V,内阻约30kΩ)
C.定值电阻R(3.0kΩ)                      D.滑动变阻器R1(O~10Ω)
E.直流电源E(约9V,内阻约2Ω)           F.开关S及导线若干.
①因为所给V1、V2、R都很大,即使它们并联所得电阻也很大,故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用
分压
分压
接法(“分压”或“限流”)才能对电路起到控制作用;
②待测电压表V1两端的电压值可以由V1的示数直接读出,通过V1的电流因缺少电流表而不能直接测量,但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V2间接的测出.为了测出通过V1的电流,甲、乙、丙三位同学分别设计了
三种电路(如图三),其中合理的是
同学设计的电路.
③在图三方框内画出测量电压表V1的内阻r的完整的实验电路图.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)用游标为50分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图甲所示,此工件的直径为
 
cm.
(2)某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图乙实验装置:
(a)该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是:
 

(b)实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小v,钩码的质量m,小车的总质量M,设重力加速度为g,则实际测量出的恒力的功mgs将
 
(选填“大于”、“小于”或“等于”) 小车动能的变化;若用该实验装置验证系统机械能守恒定律,即需验证关系式
 
成立;
(c)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中某段纸带的打点记录如图丙所示,则小车运动的加速度大小为
 
m/s2(保留3位有效数字).
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科目:高中物理 来源: 题型:

某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图(8)所示的实验装置:

① 该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M       m。

② 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将          (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。

③ 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图(9)所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年福建省福州市八县(市)高三上学期期中联考物理卷 题型:实验题

某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图(8)所示的实验装置:

① 该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M        m。

② 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将          (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。

③ 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图(9)所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)

 

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