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(1)在使用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,已知实验用的重锤质量m=0.02kg.重锤自由下落,在纸带上打下一系列的点,如图1所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则:(计算结果均保留两位有效数字)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______ m/s;
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量△Ep=______ J
(2)图2为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”. 
㈠完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列______的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….
求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成______关系(填“线性”或“非线性”).
㈡完成下列填空:
⑦本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______.
⑧设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=______.
⑨图4为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为______,小车的质量为______.

【答案】分析:(1)①由中间时刻的瞬时速度等于平均速度得到打下计数点B时物体的速度②重力势能的减少量为△Ep=mgh
(2)①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀⑥由a=,故,故成线性关系⑦为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量⑧由匀变速直线运动的推论得:△x=aT2⑨由a=,故,故成线性关系,且斜率为,设小车质量为M,则由牛顿第二定律写出 与小车上砝码质量m+M的表达式,然后结合斜率与截距概念求解即可
解答:解:(1)①由匀变速运动规律得,中间时刻的瞬时速度等于平均速度,故==0.97m/s
②重力势能的减少量为△Ep=mgh=0.02×9.8×4.86×10-2J=9.5×10-3J
(2)①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀,故答案为:间隔均匀
⑥由a=,故,故成线性关系,故答案为:线性
⑦为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量,故答案为:远小于小车和砝码的总质量
⑧s3-s1=2aT2,而T=5△t,故a=
⑨设小车质量为M,小车受到外力为F,由牛顿第二定律有F=(m+M)a;
所以,
所以,-m图象的斜率为,故F=,纵轴截距为b==kM,
所以,M=
故答案为:(1)①0.97    ②9.5×10-3
(2)隔间隔均匀;线性
远小于小车和砝码的总质量;
点评:实验问题要掌握实验原理、注意事项和误差来源;遇到涉及图象的问题时,要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式,再根据斜率和截距的概念求解即可.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在使用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,已知实验用的重锤质量m=0.02kg.重锤自由下落,在纸带上打下一系列的点,如图1所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则:(计算结果均保留两位有效数字)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
0.97
0.97
 m/s;
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量△Ep=
9.5×10-3
9.5×10-3
 J
(2)图2为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”. 
㈠完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列
间隔均匀
间隔均匀
的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….
求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成
线性
线性
关系(填“线性”或“非线性”).
㈡完成下列填空:
⑦本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是
远小于小车和砝码的总质量
远小于小车和砝码的总质量

⑧设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=
s3-s1
2(5△t)2
s3-s1
2(5△t)2

⑨图4为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为
1
k
1
k
,小车的质量为
b
k
b
k

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(2009?湛江二模)(1)在使用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,已知实验用的重锤质量m=0.02kg,重锤自由下落,在纸带上打下一系列的点,O点为实验中打下的第一点,如图1所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
0.97
0.97
m/s;从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量△EP=
0.0095
0.0095
J,动能的增加量△Ek=
0.0094
0.0094
J.(答案保留两位有效数字)
(2)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图2甲所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)
测量次数 1 2 3 4 5 6
弹簧弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
弹簧总长 x/cm 6 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75
①根据实验数据在图2乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧
总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-x图线.
②图线跟x坐标轴交点的物理意义是
弹簧原长
弹簧原长

③该弹簧的劲度系数k=
42N/m
42N/m
.(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

在利用电磁打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中
(1)在使用打点计时器时应注意:
 
(将正确答案的选项填在横线上)
A.使用直流电源,应先接通电源,再使纸带运动
B.使用交流电源,应先接通电源,再使纸带运动
C.使用直流电源,应先使纸带运动,再接通电源
D.使用交流电源,应先使纸带运动,再接通电源
(2)已知小车做匀加速直线运动,如图所示,是该实验中得到的一条纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始将每5个点取做1个计数点,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.量得s1=1.20cm,s2=2.60cm,s3=4.00cm,那么小车的加速度a=
 
m/s2;打点计时器打下计数点“2”时小车的瞬时速度大小v2=
 
m/s.
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(1)在使用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,已知实验用的重锤质量m=0.02kg.重锤自由下落,在纸带上打下一系列的点,如图1所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则:(计算结果均保留两位有效数字)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______ m/s;
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量△Ep=______ J
(2)图2为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.
㈠完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列______的点.
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….
求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成______关系(填“线性”或“非线性”).
㈡完成下列填空:
⑦本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______.
⑧设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=______.
⑨图4为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为______,小车的质量为______.

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