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设计一个实验验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

答案:略
解析:

  可以研究从静止开始下落的重锤的运动情况.将重锤与纸带相连,穿过竖直固定的打点计时器,接通电源,待打点计时器打点稳定后释放纸带,这时纸带上的点就相应地代表了重锤下落的情况.取一条比较理想的纸带,看一下连续相等时间上的位移差是否是近似地为一常数.若是,则证明它的下落是初速为零的匀加速直线运动.

  这是一个比较简单的验证性实验,希望大家能做一做,这对于认识、理解自由落体运动都有很大的帮助.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?闵行区模拟)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某同学利用数字实验系统设计了一个实验,实验装置如图,图中A、B两点分别固定了两个速度传感器,速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度.在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1,经过B点时的速度是v2,为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等,这位同学又设计了以下几个的步骤,你认为其中不必要或者错误是 (  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?龙湖区模拟)(1)某小组同学利用图甲示装置验证机械能守恒定律,实验中:
①甲同学使用的是电火花打点计时器,则电源必须使用
交流220V
交流220V
的电压.
②乙同学使用的是电磁打点计时器,提供电源的学生电源前面板如图乙所示,使用时,电压选择开关E必须旋到
交流4V或6V
交流4V或6V
位置,连接打点计时器的两根导线必须连接图乙所示的学生电源的
AB
AB
两端(填“AB”或“CD”).
③乙同学用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出了一条理想纸带,该同学在纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3.下列提供的S1、S2、S3的数据,数据正确的是
C
C
.(当地的重力加速度为9.8m/s2
A.61.0mm  65.8mm  70.7mm               B.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mm               D.60.5mm  61.0mm  60.6mm
④实验验证时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v0
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=
2gh
,计算出瞬时速度.
c.根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度h.
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v0
以上方案中只有一种正确,正确的是
d
d
.(填入相应的字母)
(2)现用伏安法较准确的测一个阻值Rx约为2kΩ电阻,可供选用的实验仪器有:
A.电流表A1(量程10mA,电阻RA1约为5Ω)
B.电流表A2(量程3mA,电阻RA2约为50Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻RV1=3kΩ)
D.电压表V2(量程5.0V,内阻RV2约为5kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(0~500Ω,额定电流0.5A)
G.电源(电动势3V,内阻0.5Ω)
H.开关S一只、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,电流表应选择A2,还应选择器材:(填器材前面的字母)电压表
C
C
;滑动变阻器
E
E

②请你在方框中画出最佳实验电路图(标注所用器材符号)
③若根据最佳实验电路图连接实验电路,测得电流表、电压表示数分别为I、U,则待测电阻的阻值Rx=
U
I-
U
RV1
U
I-
U
RV1
( 用题中字母代号表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

I.在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=200g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么
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(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用
v
2
B
=2gSOB
,乙同学用vB=
SAC
2T
.其中所选择方法正确的是
 
(填“甲”或“乙”)同学.
(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为
 
m/s2,从而计算出阻力f=
 
N.
(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?
 
.(填“能”或“不能”)
II.物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
PR
=
2×0.75
V=1.22V
.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压.根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线,如图所示.
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A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω) 
C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω)
F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)
(1)在下面所给定的实线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择
 
(填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择
 
(填“R1”或“R2”).
(2)从图线上分析该灯泡的额定电压应为
 
V;这一结果大于开始时的计算结果,原因是
 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1).如图1在“验证机械能守恒定律”实验时:
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①.关于本实验操作的叙述中,正确的有
 

A.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
B.打点计时器可以用几节干电池串联而成的电池组作为电源
C.用手拿着纸带保持竖直,先闭合电源开关,然后释放重锤
D.打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式mg △h=
1
2
  m?2
来验证机械能是否守恒
②?计算纸带上某点的速度,甲同学用v=gt来计算,乙同学用vn=
(S n  + S n+1    )
2T
   来计算.其中
 
同学的方法更符合实验要求.重力加速度g的数值,丙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入,丁同学用当地的实际重力加速度代入,其中
 
同学的做法是正确的.
③.在一次实验中,重物自由下落时纸带上打出一系列的点,如图2所示,纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒,那么重物下落过程中的实际加速度a=
 
m/s2(结果保留二位有效数字)
(2)?实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率为ρ=1.3×10-8Ω.m.某同学设计了一个实验来测量螺线管使用的金属丝长度.
①?先使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分为以下三个步骤:(请填写所缺步骤)
I.将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔;选择电阻“×1”档.
II.
 

Ⅲ.将红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图(a)所示.
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②?根据多用电表的示数,为了减少误差,使用了以下器材进一步测量金属丝的电阻:电压表(内电阻为2kΩ)、电流表(内电阻为0.5Ω)、滑动变阻器(最大阻值为1Ω)、电源、开关及导线若干.测量金属丝的电阻,为了准确测得多组数据,图(b)、图(c)两个电路应采用
 
更合理(填“b”或“c”),电压表的右端应接在
 
点(填“e”或“f”).
③.使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图(d)所示,金属丝的直径为
 
mm.
④.根据多用电表测得的金属丝的电阻值,可以估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
 
m.(结果保留三位有效数字)

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