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(10分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应之间Δt的比值定义为角加速度β(即)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;

②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为     cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为        rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为      m/s2,圆盘转动的角加速度大小为     rad/s2
(4)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是                 (至少写出1条)。
(1)6.000cm;(2)6.5rad/s;(3)0.59m/s2,9.8rad/s2;(4)存在空气阻力;纸带与限位孔之间存在摩擦力等。

分析:(1)20分度的游标卡尺精确度为0.05mm,读数时先读大于1mm的整数部分,再读不足1m的小数部分;
(2)根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出D点的瞬时速度,然后根据v=ωr求解角速度;
(3)用逐差法求解出加速度,再根据加速度等于角加速度与半径的乘积来计算角加速度;
(4)根据公式ρ=ar进行判断.
解:(1)整数部分为60mm,小数部分为零,由于精确度为0.05mm,故需写到0.001cm处,故读数为6.000cm;
故答案为:6.000;
(2)打下计数点D时,速度为
vD===0.389m/s

ω==≈6.5rad/s
故答案为:6.5;
(3)纸带运动的加速度为
a====0.59m/s2
由于ρ=,ω=,故角加速度为ρ==≈0.98rad/s2
故答案为:0.59,0.98;
(4)根据公式ρ=,ρ偏大,为a偏大,或者r偏小,故可能的原因为:测量转动半径时没有考虑纸带的厚度.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50厘米,
摆球直径为2.0厘米,然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间(如图),则:
小题1:该摆摆长为____厘米,秒表所示读数
     秒。
小题2:为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标,T2为纵坐标将所得数据连成直线(如右图),并求得该直线的斜率为K,则重力加速度g=____   (用K表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(10分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻

度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是                        __________________(漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用                              _________________________________________________________________________ 。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:

方案一:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,
如图(a)所示.
方案二:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,
如图(b)所示.除了实验必须的弹簧测力计、
木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重量
均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是______,
理由是______________.
(2)该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
砝码/个数
0
1
2
3
4
砝码对木块压力/N
0
2.00
4.00
6.00
8.00
测力计读数/N
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50
 
请根据上述数据在坐标纸上(图c)作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标).并分析图象不过原点的原因是____________________________.求木块间的滑动摩擦因数为          

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法:
(1)实验供选择的重物有以下四个,应选择          。               
A.质量为100 g的木球B.质量为10 g的砝码
C.质量为200 g的钩码D.质量为10 g的塑料球
(2)实验中         (填需要或不需要)用天平测量重物的质量m。开始打点计时的时候,关于接通电源和松开纸带的顺序,应该是先                    
(3)使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能 守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置,那么纸带的      端(填左或右)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T,且0为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时,物体的动能表达式为                   。(用题目所给的符号来表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在《验证机械能守恒定律》的实验中,有下列A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重锤自由下落
C.取下纸带,更换纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重锤固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出重锤下落的高度h1h2h3、…… hn ,计算出对应的即时速度vn
F.分别算出,比较在实验误差范围内是否相等.
①以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是                                 
②某同学在进行实验时,获得了数条纸带,则正确的是(    )
A.挑选第一、二两点间的距离接近2cm的纸带进行测量
B.在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点.
C.用刻度尺量出各计数点到第一点迹之间的距离,得出重锤下落相应高度h1、h2…hn.
D.用公式,计算出各计数点对应的重锤的瞬时速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是    (填字母代号)
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.为简便起见,每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样
C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为,完成下面问题。

(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是         
A.时间间隔B.加速度
C.瞬时速度D.平均速度
(2)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算,并填入表中,请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中;(要求保留3位有效数字)
瞬时速度
v1
v2
v3
v4
v5
数值(m/s)
0.165
0.214
0.263
 
0.363
(3)在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(4)由图像求出小车的加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,为了平衡小车运动中受到的阻力.应该采用下面所述的    ▲   方法(填“a”、“b”或“c”).
(a)逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动
(b)逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止
(c)逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
(2)在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示,则小车匀速运动时的速度大小为     ▲   m/s.(计算结果保留3位有效数字)

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