题目列表(包括答案和解析)
在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=200 g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,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为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2,那么:
(1)同学甲根据公式得(m/s)2,计算出从O点到B点重物动能增加量ΔEk=J,再由重力做功W=mg计算出重力势能的减少量ΔEp=0.376 J,于是他根据ΔEk=ΔEp得出重物下落过程中机械能守恒的结论。该同学的探究过程是否合理?简要说明理由。
答:________________________________________________________________________。
(2)同学乙还想根据纸带上的测量数据进一步探究重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为a=_________m/s2,从而计算出阻力f=________N
(3)若同学丙不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?若能,写出要测量的物理量和验证过程(可根据需要增加计数点,如D、E等);若不能,简要说明理由。
答:________________________________________________________________________
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某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;
C.将石块拉开一个大约α =50的角度,然后由静止释放;
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期;
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。?
请填空:(1)你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)
(2)该同学用ON的长作l为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值____________(填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点; |
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长; |
C.将石块拉开一个大约α =50的角度,然后由静止释放; |
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期; |
某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右的土豆代替小球,如图所示。他设计的实验步骤是:
A.将土豆用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约α=5°的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到最低点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30算出周期
E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式求出重力加速度g。
①你认为该同学以上实验步骤中有错误或操作方法不当的是______ (填序号字母)。
②该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值与真实值相比________ (填偏大、相等、偏小)。
③你想办法测量的准确值应为g= _____________(结果用摆长和周期的字母表示)。
刘文同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他只好找到一块大小为3 cm左右,外形不规则的大理石块代替小球.实验步骤如下:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到平衡位置时该开始计时,测出40次全振动的总时间为t,由T=t/40得出周期
E.改变OM间尼龙线的长度,再做几次实验,记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,代入公式,求出重力加速度g
(1)你认为该同学以上实验步骤中有明显错误的是________(填序号);
(2)该同学用OM的长作为摆长,代入公式,求出重力加速度g,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”);
(3)该同学换了一种做法:先使OM间尼龙线长度为某个值,测出其周期T1;后使OM间尼龙线长度比原来缩短了ΔL,再测出摆的周期T2.那么,重力加速度的值可以表示为________(用T1、T2、ΔL表示).
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