题目列表(包括答案和解析)
(8分)有位同学设计了一个实验,用来验证在外力作用下物体做加速运动时,动能的改变量等于合外力所做的功。如图,他使用的实验仪器有.电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天平(图中未画出)、带定滑轮的木板(长约1米)、细线、砝码盘、砝码等。
该同学操作如下。
(1)用天平测出木块的质量m。把器材按图安装好。纸带固定在木块中间的方孔内。
(2)把木块放在打点计时器附近,用手按住,往砝码盘中加砝码,再放开木块,让它做加速运动。然后接通打点计时器电源,让它工作。当木块到达定滑轮处时,断开电源
(3)取下纸带,并在纸带上做了如下图的标记,然后进行数据处理。
请回答下列问题。
(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处,请更正: 。
(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移.请你写出木块在加速阶段所受合外力的表达式: ;
请写出验证动能定理的方法:
。
(3)在上述试验中,如果对该同学选择的仪器和做法做一些更改,则可以直接将砝码及砝码盘的重力,作为研究对象所受到的合外力。为达到这个目的,你认为应该怎样做
。
在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象。
(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是 。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答: 。
(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a = 。(结果保留三位有效数字)
某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.
(2)下列不必要的实验要求是 ________(请填写选项前对应的字母).
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.
; .
一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力。求在t=0到t=T的时间间隔内
(1)粒子位移的大小和方向
(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间
自来水龙头下面放着一非常浅的平底容器,调节水龙头的开关,使水一滴一滴地下落。继续调节,当调节到前一滴水碰到容器底部的瞬间,这一滴水正好从水龙头口开始下落时为止(这两滴水之间没有水滴)。
(1)根据水滴的运动情况,如果要测出当地的重力加速度g,需要测定的物理量有: ,需要的实验器材有: 。
(2)在下面的横线上写出随后的主要实验步骤: 。
(3)g值的表达式为 。
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