4.验证牛顿第二运动定律
(1)了解该实验的系统误差的来源。
①用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知,由于砂桶也在做匀加速运动,因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。可以推导出结论:只有在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时,才能使该系统误差足够小。
②没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。
(2)为研究a、F、m三者的关系,要利用“控制变量法”,分别研究a与F、 a与m的关系。
(3)用图象法验证a∝F、 a∝m-1(后者必须用a-m-1图象,不能用a-m图象)
例5 一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如右图所示。下图是打出的纸带的一段。
⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_____。
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需要测量的物理量有_______。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=_________。
解: (1)3.89m/s2
(2)小车质量m;斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。mgh/l-ma
3.测定匀变速直线运动的加速度
(1)纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹 清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点A、B、C、…(或者说每隔4个点取一个记数点),这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s,便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 …
(2)利用s1、s2、s3 …可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3…,如果它们在允许的误差范围内相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。
(3)利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v:如
(4)利用纸带求被测物体的加速度a。具体来说又有3种方法:
①“逐差法”:从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移,则
②利用任意两段相邻记数点间的位移求a:如
③利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如右的v-t图线,图线的斜率就是加速度a。
例4 某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
由这些已知数据计算:①该匀变速直线运动的加速度a=___________m/s2。②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=__________ m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
2.互成角度的两个共点力的合成
(1)原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉 橡皮条AB的效果相同,这个效果就是指橡皮条的形变量(大小和方向)相同。
(2)在画力的图示时,必须有箭头、标度、刻度。
(3)实验往往有一定的偶然误差,只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F / 的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。
例3 橡皮筋的一端固定在A点,另一端栓上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。(只须读到0.1N)⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
解:(1)2.5N和4.0N
(2)注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。
1.长度的测量(游标卡尺和螺旋测微器)
(1)游标卡尺
①10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出0.1毫米位的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,0.1毫米位就读几(不能读某)。其读数准确到0.1mm。
②20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标 读出毫米以下的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
③50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的,游标上的刻度值,就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。
注意:游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的, 所以都不再往下一位估读。
要知道主要构造的名称:主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。
(2)螺旋测微器
固定刻度上的最小刻度为0.5mm(在中线的上侧);可动刻度每旋转一圈前进(或后退)0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后必须再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。
要知道主要构造的名称:以下的①-⑦依次是:测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。
例1 读出下列游标卡尺测量的读数。
⑴ ⑵
⑶
解:(1)2.98cm;(2)6.170cm;(3)1.050cm
例2 读出下列螺旋测微器测量的读数。
⑴ ⑵
解:(1)0.642mm ;(2)10.294mm
2.有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。
(1)有效数字是指近似数字而言。
(2)只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。
注:凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。间接测量的有效数字运算不作要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
1.误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
(1)系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。
(2)偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
第三节:作文(满分30分)
你于2009年“十一”长假期间与几位朋友外出郊游。请你根据下面的提示写一篇日记。
时间 |
2009年10月1日至3日 |
目的地 |
麦积山 (Maiji Mountain) |
出行方式 |
旅行社安排的全包式旅行(package tour) |
地点 |
麦积山,仙人崖,石门等景点 |
感受 |
湖光山色,绿树鲜花,清新的空气让人陶醉 |
遗憾 |
一些景点有游客丢弃的垃圾,回来时部分道路拥堵 |
注意:1.写作内容应包括上面表格列出的所有要点;
2.词数120左右。
3.日记的开头已给出,不计入总词数。
October 4th, 2009 Thursday Fine
I’m back home after a three-day tour._____________________________________________
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第二节:短文改错(共10小题,每小题1.5分,满分15分)
Nowadays more and more people own car. I think 76._____________
There have some advantages of owing a car. First, 77._____________
you can get wherever you want to freely, and it take you 78._____________
fewer time, too. Second, a car is more comfortable to 79._____________
travel in it. What’ more, it’s safer to drive a car than ride 80._____________
a bicycle, But every coin has two sides. I was afraid more 81._____________
and more cars will cause air pollution. Besides, more traffic 82._____________
jams and accidents have been happened these days than ever before. 83._____________
I hope the government should take in measures to control 84._____________
the number of cars so that we can enjoy clean and quiet environment. 85._____________
第一节:单词拼写(每小题1分,共10分)
66. In ancient China, men with long _______(下巴上的胡须) were often thought to be wise.
66.________
67. These trousers are too ___________(紧的,难解开的) I can’t put them on.
67.________
68. It is necessary for every country to pay attention to the climate of the ________(地球仪).
68.________
69. Mary was elected _________(女主席) of the education committee. 69.________
70. There are three thousand and five hundred students __________(总共) in our school.
70.________
71. We made a ___________(航海,航空) across the Pacific by ship. 71.________
72. The king ___________(统治) his people well and wisely. 72.________
73. When the cold hit, there was __________(无处) for them to go. 73.________
74. The exercises are designed to ___________(增强) your arm muscles. 74_________
75. He had ________(完全地) forgotten his promise to his mother and came home late again.
75.________
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