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    三种实验方案的比较(课本P72页的图2.9-1.2.9-2.2.9-3), 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    在进行“验证机械能守恒定律”的实验中，

    （1）在实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

    ①在甲图中,下落物体应选择密度_______ (选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1________  (选填“>”、“=”或“<”).

    ②采用图乙的方案进行实验,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和 ______________.

    ③比较两种实验方案,你认为________ 更合理,理由是__________________________________________.

    （2）有一同学采用了甲图所示的方案，选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为0.5kg，根据以上数据当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；这时它的动能是________J；根据上面这两个数据你能得到的结论是： ________________________。（结果保留三位有效数字）

     

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    在进行“验证机械能守恒定律”的实验中，

    （1）在实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.
    ①在甲图中,下落物体应选择密度_______ (选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1________  (选填“>”、“=”或“<”).
    ②采用图乙的方案进行实验,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和 ______________.
    ③比较两种实验方案,你认为________ 更合理,理由是__________________________________________.
    （2）有一同学采用了甲图所示的方案，选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为0.5kg，根据以上数据当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；这时它的动能是________J；根据上面这两个数据你能得到的结论是： ________________________。（结果保留三位有效数字）

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    （1）物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关．研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是
    控制变量法
    控制变量法
    （“理想实验法”或“控制变量法”）．
    （2）某同学的实验方案如图1 所示，她想用沙和桶的总重力表示小车受到的合外力F，为了减小这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：
    ①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是
    平衡摩擦力
    平衡摩擦力
    ；
    ②使沙和桶的总质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于
    沙和桶的总重力
    沙和桶的总重力
    ．
    （3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
    A．利用公式a=
    2x
    t2
    计算；
    B．根据a=
    △x
    T2
    利用逐差法计算．
    两种方案中，你认为选择方案
    B
    B
    比较合理．
    （4）该同学在“保持小车合外力F不变，探究a与小车质量M的关系”时记录了实验数据，并将数据在坐标系中描点，作出a-
    1
    M
    图象，如图2所示；图线与横轴相交，原因可能是
    木板倾角偏小
    木板倾角偏小
    ．

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    如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．
    （1）某同学的实验操作步骤如下：
    A．用天平测量出重锤的质量
    B．按图示的装置安装器件
    C．将打点计时器接到电源的直流输出端上
    D．接通电源后释放纸带，打出一条纸带
    E．换用另外的纸带，重复步骤D
    F．选取合适的纸带
    G．测量所选纸带上某些点之间的距离
    H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
    请你指出：①以上实验步骤中一个可以不必要的操作步骤是
    A
    A
    ；②操作有错误的实验步骤是
    C
    C
    ．（填字母代号）
    （2）某实验小组打出了三条纸带，但是由于实验操作不规范，三条打点纸带的第1个点和第2个点之间的距离都明显的不接近2mm，于是他们选择了如图b所示的一条点迹清晰且在一条直线上的纸带进行数据处理．他们首先在所选择纸带的前四个点的上
    方标上1、2、3、4，在后面适当的位置又选取了5个连续点，分别标上A、B、C、D、E；然后他们设计了三种数据处理方案来验证机械能守恒定律．

    方案1：选择第1个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第1个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用vn=
    hn+1-hn-1
    2T
    算出重锤运动到点B、C、D时的速度，比较“mghn和
    1
    2
    m
    v
    2
    n
    ”是否相等来验证机械能是否守恒．
    方案2：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，再数出点B、C、D到第3个点的时间间隔数k，利用vn=gkT算出重锤运动到点B、C、D时的速度，利用v3=2gT求出打第3个点时重锤的速度，比较“mghn和（
    1
    2
    m
    v
    2
    n
    -
    1
    2
    m
    v
    2
    3
    ）”是否相等来验证机械能是否守恒．
    方案3：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用
    v
     
    n
    =
    hn+1-hn-1
    2T
    算出重锤运动到点B、C、D时的速度，再测出第2个点到第4个点之间的距离S，利用v3=
    S
    2T
    求出打第3个点时重锤的速度，比较“mghn和（
    1
    2
    m
    v
    2
    n
    -
    1
    2
    m
    v
    2
    3
    ）”是否相等来验证机械能是否守恒．
    ①你认为最合理的实验方案是
    方案3
    方案3
    方案．
    ②你判断的理由是：
    研究过程的起点不能选在第1点；
    研究过程的起点不能选在第1点；
    ．
    ③利用你选择的数据处理方案，可求得D点对应的速度为vD=
    4.19
    4.19
    m/s（保留三位有效数字）．

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    （Ⅰ）（1）我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关．要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是
     
    ．
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    （2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：
    a：用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是
     
    ．
    b：使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于
     
    ．
    （3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
    A、利用公式a=
    2s
    t2
    计算；B、根据a=
    △s
    T2
    利用逐差法计算．
    两种方案中，你认为选择方案
     
    比较合理．
    （4）下表是该同学在“保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，且已将数据在下面的坐标系中描点，做出a-F图象；由图线求出小车的质量等于
     
    kg．（保留二位有效数字）
    （Ⅱ）某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：
    电流表A（量程为0～5mA．内阻约为10Ω）；
    电压表V （量程为0～3V．内阻约为3kΩ）；
    最大阻值约为50Ω的滑动变阻器；
    电源E（电动势约3V）；
    开关S、导线若干．
    （l）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图电路试测，读得电压表示数大约为2.0V．电流表示数大约为4.0mA，则未知电阻阻值Rx大约为
     
    Ω；
    （2）经分析，该电路测量误差较大，需要作改进．请在方框内画出改进后的测量原理图；
    （3）用改进后的电路进行测量，其测量值
     
    （填“等于”、“小于”、“大于”）真实值．
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