题目列表(包括答案和解析)
某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系。因为一般的长木板摩擦较大,学习小组决定用气垫导轨代替长木板,对气垫导轨进行改造,做成斜面,这样摩擦可以忽略不计,装置模型简化如图所示,实验室提供器材如下:
A.气垫导轨(已知长度L);
B.质量为M的滑块(内部是空的,可放砝码,可视为质点);
C.质量为m的砝码若干个;
D.各种薄厚不等的方木块多个(垫气垫导轨备用);
E.米尺;
F.秒表。
实验过程:
第一步,保持斜面倾角不变,探究加速度与质量的关系。
①实验中,通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量,只要测出滑块由斜面顶端滑至底端所用时间t,就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度:
A. B. C. D.
| M | M+m | M+2m | ||||
1 | 1.42 | 1.41 | 1.42 | ||||
2 | 1.40 | 1.42 | 1.39 | ||||
3 | 1.41 | 1.38 | 1.42 |
②某同学记录的实验数据如右表所示,根据这些信息,判断以下结论正确的是:
A.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其加速度改变较大
B.经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系
C.经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比
D.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其下滑时间不改变
第二步,保持物体质量不变,探究加速度与倾角的关系。 实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角。由于没有量角器,因此通过测量气垫导轨顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=h/L.某同学记录了高度h和加速度a的对应值如下表:
L (m) | 1.00 | ||||
h (m) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
a (m/s2) | 0.970 | 1.950 | 2.925 | 3.910 | 4.880 |
③请根据上表中所给的数据,在坐标纸上通过描点绘出图象。
④根据所绘出的图线,求出当地的重力加速度_______。 (保留三位有效数字)
乙实验小组用图9提供的实验器材进行实验:
在“探究动能定理”的实验中,需要用电磁打点计时器记录小车带动纸带运动情况,如图9所示。给电磁打点计时器提供的电源是 (选填序号)
A.4节干电池
B.3节蓄电池
C.学生电源4 V~6 V,交流输出
D.学生电源4 V~6 V,直流输出
实验步骤如下:
①将打点计时器固定在长木板上,纸带连接在小车上并穿过打点计时器的限位孔;
②平衡摩擦力,在长木板的左端下面垫上木块反复移动木块的位置直到小车在斜面上保持匀速直线运动状态。
③将一根橡皮筋按图7方式连接在小车上,调整小车位置,在弹性限度内使橡皮筋的形变大一些,记下小车开始运动时的位置。
④接通打点计时器的电源,待打点声音平稳后释放小车,得到一条打了一系列印痕的纸带,在纸带上标明所对应的橡皮筋条数。
⑤测出纸带上打点均匀部分的最大点间距,并求出最大间隔对应的平均速度,这就是小车的最大速度vm。
⑥改变橡皮筋的条数,重复上述实验。把橡皮筋条数n和对应的最大速度的平方vm2记录在表格内。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
橡皮筋条数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小车最大速度的平方vm2/m2·s-2 | vm12 | vm22 | vm32 | vm42 | vm52 | vm62 |
根据以上实验步骤回答下列问题:
a.采用平衡摩擦力的方法可使小车做匀速直线运动,简要说明判断小车做匀速直线运动比较精确的方法。
答:
。
b.实验步骤⑥,“改变橡皮筋的条数,重复上述实验”中,各个橡皮筋是以串联方式还是并联方式接在小车上?
答: 。
c.在上述实验中,每一次实验,不同数量的橡皮筋对小车做功的大小不能直接测量,需要转化成另一个量表示。请你说明不同数量的橡皮筋对小车做功的大小用什么量表示?在用此量表示时,需要注意什么?
答:
。
d.采用什么方法寻找橡皮筋对小车做功与小车动能变化的关系?
答: 。
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
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