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(12分) 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流。如图,他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。

(1)打点计时器在打B、C、D、E各点时物体的瞬时速度如下表:
vB
vC
vD
vE
0.12m/s
0.16m/s
 
0.25m/s
从图中可先读出AC两点间距为      cm,及AE两点间距为     cm,再来计算vD=________m/s (保留两位有效数字)。
(2)根据(1)中得到的数据,试在图中所给的坐标系中,画出v-t图象,并从中可得出物体的加速度a=______m/s2。(保留两位有效数字)

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f′=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________。(填“大”或“小”)
(1)2.48—2.51,6.58---6.61,0.21  (2)0.40—0.43, (3)大

试题分析:从图中可先读出AC两点间距为2.50cm(2.48—2.51cm也算正确),AE两点间距为6.60cm(6.58---6.61cm也算正确),再根据来计算vD=0.21m/s,依据各个时刻以及对应的速度描出图像如图所示,由图像的斜率计算出加速度为0.21 m/s2,若实际交流电源频率小于50Hz,则打点周期大于0.02s, 由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,如图为一次记录小车运动情况的纸带,0、1、2、3、4为相邻的计数点,相邻计数点间有四个点未画出且时间间隔为T。现测得:,,,

(1)通过纸带计算第3个计数点的速度=_______m/s(结果保留小数点后两位)
(2)请写出小车的加速度a的表达式为a=_______,(用及T表示)
计算可得a=          

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图甲所示,是某同学验证动能定理的实验装置.其步骤如下:

a.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带.合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑.
b.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.
c.取下细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点.已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g.

(1)步骤c中小车所受的合外力为       
(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点的速度为       .需要验证的关系式为                                (用所测物理量的符号表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如下图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行至速度最大,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.之后用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)为保证各次拉力做功大小与第一次成整数倍关系,除了橡皮筋规格要求一样外,每次实验中要求___________________
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________.
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(3)实验中“平衡摩擦力”这个操作的目的是______
A、使摩擦力消失       B、使小车合力等于橡皮筋拉力         C、增大小车速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

.((6分)某同学用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:

①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为及滑块与桌面间的动摩擦因数
②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边.
③剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移,滑块A沿水平桌面滑行距离为(未滑出桌面).为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母_____________________________________;如果动量守恒,需要满足的关系式为________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。

现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________________。(填入正确选项前的字母)
A.刻度尺B.秒表
C.0~12 V的直流电源D.0~12 V的交流电源

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。如图所示是该同学依据实验记录作图的示意图。其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中正确的是
A.只需记录拉力的大小
B.拉力方向应与木板平面平行
C.图3中F′表示理论的合力,F表示实验测出的合力
D.改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的O点位置不一定相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)如图所示为某实验探究小组所设计的实验装置:BF是水平光滑的轨道,两个相同的弧形光滑轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC = BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端水平射出。根据你学的知识判断:

(1)当从轨道M的下端射出的小铁球落到E处的瞬时,从轨道N下端射出的小铁球       (选填“能” 或“不能”)沿水平轨道刚好运动到E处,发生碰撞。
(2)降低轨道M的高度,保持轨道N不变,使两小铁球还能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端水平射出,当从轨道M的下端射出的小铁球落到另外一处的瞬时,从轨道N下端射出的小铁球          (选填“能”或“不能”)沿水平轨道也刚好运动到该处,发生碰撞。
(3)写出你上述判断的理由:           

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(9分)某实验小组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时,不改变拉力,只改变物体的质量,得到如下表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应组已打出了纸带,如图1所示(长度单位:cm),图中各点为计数点(两计数点间还有4个打点未标出)。


①请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入答题卷中(小数点后保留两位小数)。
②为了直观反映加速度与质量的关系,请在图2坐标中建立合适的坐标量,将表中各组数据用小黑点(或小叉)描述在坐标纸上,并作出平滑的图线。
③该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系。实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图线,如图3所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是        。(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大

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