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(1).(4分)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是:_____________________________________________

(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量,通常采用如下两个措施:(A)平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块,反复移动木块的位置,直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动;(B)调整沙的多少,使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M.请问:
①(2分)以上哪一个措施中有何重大错误?答:_____________________________________
②(2分)在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变.反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?   
答:_________________________________________________________________________
(1)主要错误是:①长木板右端未垫高以平稳衡摩擦力②电源应改用6V的交流电源;③ 牵引小车的细线没有与木板平行④开始实验时,小车离打点计时器太远。
(2)①(A)中平衡摩擦力时,不应用小桶拉动小车做匀速运动,应让小车拖着纸带下滑来平衡摩擦力。
②由于拉小车的合外力F < mg ,而处理数据时又将F=mg处理,
因此有:

试题分析:在验证牛顿第二定律时,在小桶及砂质量远小于小车质量的情况下,把小桶及砂的总重量近似作为小车受到的合外力,所这种情况下,应尽量平衡其他力的作用。在使用打点计时器时,用到的是交流电源,而不是直流电源,同时在打点时,应尽量在纸带上打上较多的点,小车应靠近打点计时器。在这个实验中,小桶及砂的总重量同时为小桶及砂和小车提供合外力,实际提供给小车的合力小于小桶及砂的重力。
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

(10分)某实验小组采用图所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,图中小车可放置砝码.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.

(1)实验的部分步骤如下:
①在小车上放入砝码,将纸带穿过打点计时器,并连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
②让小车停在打点计时器附近,__________,__________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,____________,取下纸带;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)下图是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表格中的相应位置.

表1纸带的测量结果

(3)在坐标纸上画出小车的速度-时间图象(以0点为计时起点,竖直坐标以0.30 m/s开始).
(4)根据速度-时间图象判断小车做的是__________直线运动.
(5)小车的加速度大小为___     ___ m·s-2.(小数点后保留两位)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(7分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:

(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:
A.交流电源、导线
B.天平(含配套砝码)
C.秒表
D.刻度尺
E.细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是        (填代号)。
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=         m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=             m/s2。(结果保留三位有效数字)

(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是                               ,图线在末端弯曲的原因是                              。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.已知m1=" 50g" 、m2=150g.某同学处理数据时,做出了图象,若由图象求出的重力加速度与当地的重力加速度在误差范围内相等,则验证了机械能守恒定律.该同学由图象求出的重力加速度g =              m/s2(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)在“探究小车速度随时间变化规律”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A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度,记录在下面的表格中。

对应点
B
C
D
E
F
速度/ms-1
0.122
0.164
0.205
0.250
0.289

①计算打点计时器打下F点时,小车的瞬时速度的公式为 =_____________;
②根据上面得到的数据,以A点对应的时刻为t=0时刻,在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的
图线;
③由图线求得小车的加速度=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1) 一小组的同学用如图甲所示装置做“探究物体质量一定时,加速度与力的关系”
实验。

①下列说法正确的有_______。
A.平衡摩擦力时,用细线一端挂空砝码盘,另一端与小车相连,将木板适当倾斜, 使小车在木板上近似做匀速直线运动
B.每次改变砝码及砝码盘总质量之后,应重新平衡摩擦力
C.应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量
D.可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力
②乙图为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起,在纸带 上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出, 用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图所示,己知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中小车运动加速度的测量值a=______m/s2。(结果保留两位有效数字)
③某同学平衡摩擦力后,改变砝码盘中砝码的质量,分别测量出小车的加速度a。以 砝码的重力F为横坐标,以小车的加速度a为纵坐标,得如图丙所示的a-F图像,则图线不通过坐标原点的主要原因是__________________

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(13分)某同学在“研究匀变速直线运动”实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率)选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图中0、1、2……6点所示.

①测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:……
②通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动,计数点1对应速度大小=      (用题给符号表示)
③分别计算出……与对应时间的比值……
④以为纵坐标、为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出图线如图所示,根据图线判断,在打0计数点时,小车的速度=           m/s;运动的加速度=         m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.

(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
                              ;②                            
(2)该同学经正确操作得到如下图2所示的纸带,取连续的六个打的点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为:                         .
(3)若利用此装置测量当地的重力加速度,则=                               

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况.工作频率为50HZ.
(1)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是       
A.先接通电源,后让纸带运动         B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(2)打点计时器采用的是       (选“交流”或“直流”)电源;实验中得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E、F、G为实验中所取的计数点,两个相邻计数点间还有四个点计时点未画出,那么相邻计数点间的时间间隔为       s;

(3)试根据纸带上各个计数点的距离,计算出打下D点时小车的瞬时速度vD=        m/s。(保留两位有效数字)

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