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1、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从 实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
【小题1】起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP= ,重锤动能的增加量为△EK= 。
【小题2】根据题中提供的条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g= ,经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是: 。
参考答案:
【小题1】
【小题2】 ,纸带与限位孔之间的摩擦力(或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力)
本题解析:分析:(1)根据重力势能变化量△EP=mgh,确定高度h求解.由匀变速直线运动的推论vn=,求出C点速度,再求动能的增加量为△Ek.
(2)由△x=aT2求解加速度.实验中存在各种阻力,使实验产生误差.
解答:解:(1)重锤重力势能的减少量为△EP=mg(s0+s1).
打C点重锤的速度vC=,T=2?,
重锤动能的增加量为△Ek==
(2)由s2-s1=a()2,得,a=
由于纸带与限位孔之间摩擦力作用、重物受到空气阻力等影响,g测量值比当地重力加速度的真实值要小.
故本题答案是:(1)mg(s0+s1); (2); 纸带与限位孔之间摩擦力作用.
点评:本题容易出错的地方是T=,要注意区分电源的周期与计数点时间间隔,式中△x=aT2中T是计数点时间间隔.
本题难度:一般
2、实验题 (6分)在探究物体作平抛运动规律的实验中,某同学作了下图甲、乙所示的实验.如图甲所示的实验中,A、B两球同时落地,说明 ,如图乙所示的实验中,将两个斜槽固定在同一竖直面内,最下端水平,滑道2与光滑水平板连接,把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,球1落到光滑水平板上并击中球2,这种现象说明 .
参考答案:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动; 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。
本题解析:根据分运动和合运动的独立性可知,在图甲中A、B同时落地,说明两球在竖直方向上运动性质相同;同理,在乙图中说明球1在水平方向上与2球运动性质相同。
考点:平抛运动实验
本题难度:一般
3、实验题 某同学要进行探究小车速度随时间变化的规律实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):
①打点计时器 ②天平 ③交流电源 ④直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
参考答案:2、4、7
本题解析:要计算速度则需要知道位移和时间,所以要打点计时器、交流电源、细绳及纸带、钩码、木板,刻度尺。其他仪器不需要了
考点:通过打点计时器测速度
点评:本题考查了通过打点计时器测速度的仪器的选择。
本题难度:一般
4、实验题 伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验。在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程和时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的,伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,时间用t表示)。
①亚里士多德的预言: ;
②伽利略的结论: ;
伽利略的实验之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中,伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动,是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素,同时抓住了 这一主要因素。若将此实验结论做合理外推,即可适用于自由落体运动,其原因是在实验误差范围内,铜球运动的加速度 (填序号即可)。
A.与铜球质量成正比
B.只与斜面倾角有关
C.与斜面倾角无关
D.与铜球质量和斜面倾角都有关