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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

重庆市八中2019-2020学年高一下学期物理第一次月考试卷

如图所示装置,可以进行以下实验:

A.“研究匀变速直线运动”

B.“验证牛顿第二定律”

C.“研究合外力做功和物体动能变化关系

(1)、在 A,B,C 这三个实验中,需要平衡摩擦阻 力.
(2)、已知小车的质量为 M,盘和砝码的总质量为m,且将 mg 视为细绳对小车的拉力;为此需要满足 m M. 前述 A,B,C 三个实验中,不需要满足此要求.
(3)、接通打点计时器电源,由静止释放小车,打出若干条纸带,从中挑选一条点迹清晰的纸带,如图所 示.纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T,O 点是打点计时器打出的第一个点,从 O 点到 A、B、C、D、E、F 点的距离依次为 s1、s2、s3、s4、s5、s6 . 但 OA 之间可能还有一些点没打上,打 F 点时小车已经 撞上木板末端的挡板,A 到 E 各点正常.由纸带可以求得小车加速度的表达式为

(4)、如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验,由此可求得纸带上由 O 点到 D 点所对 应的运动过程中,盘和砝码受到的重力所做功的表达式 W=,该小车动能改变量的表达式△Ek=.由于实验中存在系统误差,所以W△Ek . (选填“小于”、“等于”或“大于”).
(5)、如果前述纸带为如图所示“用打点计时器验证机械能守恒”实验中打出的纸带, 且 OA 之间可能还有没打出的点,但 A 到 F 各点都正常,有两位同学提出了处理数据的办法,其中合理的是:

甲:如果 BC-AB=CD-BC=DE-CD=EF-DE,则重锤机械能守恒;乙:以各点对应的x为横坐标,以各点速度平方 v2 为纵坐标,描点作图线,若图线为直线,且斜率为 2g,则重锤机械能守恒.

举一反三

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,他的操作步骤:

①按图1摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.

②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出一条纸带.

③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图2所示.

把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=10m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功W=

{#blank#}1{#/blank#}J(结果保留三位有效数字),用正确的公式Ek={#blank#}2{#/blank#}(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.

④此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是{#blank#}3{#/blank#}.(双项选择题)

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因.

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