1、实验题 某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,他没出剩下的一段纸带上每相邻两点间的距离,并标在纸带上,如图8所示,已知打点计时器的周期为0.02s,重力加速度为g = 9.80m/s2,则:
①(3分)当重锤质量为mkg,则打点2 时,重锤的动能Ek2 =___________;打点5时重锤的动能Ek5 =?__________;从打点2 到打点5 ,重锤动能的改变量△Ek=_____________。
② (2分)从点2到点5重锤的重力势能改变量△Ep=____________。
③(2分)实验结论:_______________________________________________________。
④(2分)本实验产生误差的主要原因是:_______________________________________________________。
参考答案:①1.1175m J? 2.1218m j? 1.0043m J
②1.047m J
③在允许的实验误差范围内可以认为?Ek=?Ep,即机械能守恒.
④因重锤拖着纸带下落时,空气阻力和打点计时器的阻力做功而使重锤的机械能有损失
本题解析:①打点2 时速度为1.5m/s,动能为 1.1175m J同理可求出打点5时的动能和动能该变量②重力势能该变量mgh=mg(3.20+3.60+4.00)×10-2J=1.047m J
本题难度:简单
2、实验题 为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置。其中,a是质量为m的滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切)。第一次实验时,将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P点;第二次实验时,将滑槽固定于水平桌面的左端,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P'点。已知当地重力加速度为g,不计空气阻力。
①实验还需要测量的物理量(用文字和字母表示):? ___?。
②写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是(用测得的物理量的字母表示):=? ___?
参考答案:①MO有高度h,OP有距离x1,的距离x2,②
本题解析:本实验相借助两次滑块到达斜面底端的速度相等,再用平抛运动来得到达斜面底的速度,和第二次到达桌子边M的速度,根据动能定理求得动摩擦因数,因此需要测量桌面的高度h,和两次平抛的水平距离和,根据,,,再根据动能定理
整理可得
本题难度:一般
3、实验题 (10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图.小车拖着纸带在斜面上下滑时,打出的一段纸带如图乙所示,其中O为小车开始运动时打出的点,设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。
⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由纸带分析可知小车下滑的加速度a=?m/s2,打E点时小车速度vE=?m/s(结果保留两位有效数字);
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,可运用牛顿运动定律或动能定理求解,在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vE、小车质量m、重力加速度g外,利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量,列出阻力的表达式。
方案一:需要测量的物理量?,阻力的表达式(用字母表示)?;
方案二:需要测量的物理量?,阻力的表达式(用字母表示)?。
参考答案:⑴4.1m/s2,2.5m/s;⑵方案一:斜面的长度L和高度H,f=mg-ma;方案二:纸带OE段的长度s,斜面的长度L和高度H,f=mg-。
本题解析:⑴根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等可知,小车下滑的加速度a=×10-2m/s2=4.1m/s2,根据匀变速直线运动的中间时刻点的速度等于平均速度及平均速度定义式可知,打E点时小车速度vE=×10-2m/s=2.5m/s
若运用牛顿运动定律求解,则需要知道斜面的倾角,由于器材中没有量角器,因此需要测量斜面的长度L和高度H,根据牛顿第二定律有:mg-f=ma,解得:f=mg-ma,若运用动能定理求解,则需要知道纸带OE段的长度,及OE段对应的小车下降的高度,因此需要测量纸带OE段的长度s,斜面的长度L和高度H,根据动能定理有:mgs-fs=-0,解得:f=mg-
本题难度:一般
4、选择题 下列说法正确的是()
A.质量分布均匀的物体的重心一定在几何中心
B.两物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反
C.摩擦力的大小与弹力成正比
D.两分力大小一定,夹角越小,合力越大