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某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究

發布時間:2022-07-02 23:41:32

『壹』 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道

(1)物體在光滑軌道上下落時,機械能守恆有:mgh=
1
2
mv 2
平拋回後有:x=v 0 t ②
H=
1
2
gt 2
聯立答①②③解得:x 2 =4Hh.
(2)圖象如圖所示



對比實驗結果與理論計算得到的s 2 --h關系圖線中發現:自同一高度靜止釋放的鋼球,也就是h為某一具體數值時,理論的s 2 數值大於實驗的s 2 數值,根據平拋運動規律知道同一高度運動時間一定,所以實驗中水平拋出的速率小於理論值.
(3)由於客觀上,軌道與小球間存在摩擦,機械能減小,因此會導致實際值比理論值小.小球的轉動也需要能量維持,而機械能守恆中沒有考慮重力勢能轉化成轉動能的這一部分,也會導致實際速率明顯小於「理論」速率.
所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力.
故答案為:(1)4Hh.
(2)小於.
(3)小球與軌道間存在摩擦力.

『貳』 (1)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律.物塊在重物的牽引下開始運動,

①根據某段的平均速度等於中時刻的速度,則有:v5=

x46
2T
=
0.1101+0.0900
0.2
=1.00m/s
②由紙帶可知,計數點7往後做內減速運容動,根據作差法得:
a=
x9?11?x7?9
(2T)2
=
(0.0660+0.0460)?(0.106+0.0861)
(2×0.1)2
=-2.00m/s2
在減速階段產生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力,所以計算結果比動摩擦因素的真實值偏大.
故答案為:1.0,2.0,偏大.

『叄』 (1)某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律.物塊在重物的牽引下開始運動,重

①從紙帶上的數據分析得知:在點計數點6之前,兩點之間的位移逐漸增大,是加速運動,在計數點7之後,兩點之間的位移逐漸減小,是減速運動,所以物塊在相鄰計數點6和7之間某時刻開始減速;
②v 5 =
x 46
2T
=1.00m/s
v 6 =
x 57
2T
=1.20m/s
③由紙帶可知,計數點7往後做減速運動,根據作差法得:
a=
0.046+0.066-0.0861-0.1060
0.04
=-2.00m/s 2 .所以大小為2.00m/s 2
測量值與真實值比較,測量值偏大,因為實驗中存在阻力,比如:沒有考慮紙帶與打點計時器間的摩擦;沒有考慮空氣阻力等.
(2)、①從圖中讀出金屬絲的直徑為d=1.5mm+27.5×0.01mm=1.775mm


②因測量金屬絲的電阻率電流不能太大,電流表應選A 1 ;待測電阻的電壓約為2V,所以電源選擇E 1
電阻值較小,電流表應用分壓式,電路圖如圖所示
故答案為:(1)①6,7;②1.00,1.20;③2.00,偏大
(2)①1.775(1.773~1.775均正確);②A 1 ,E 1 ,電路如圖所示

『肆』 某同學用如圖甲所示裝置探究「海波熔化時溫度的變化規律」時,記錄的數據如下

(1)海波是晶體,在熔化過程中吸熱,溫度保持不變,由表格中數據知,從第4min到第8minshiite該物質的熔化過程,且熔點為48℃,而第7min的溫度為44℃,明顯低於熔點,所以該數據錯誤;
(2)根據表格中描點,並用平滑的曲線連接起來,如圖所示:


(3)利用水浴法,不但能使試管受熱均勻,而且海波的溫度上升速度較慢,便於及時記錄各個時刻的溫度.
(4)由表格中數據可知,海波在熔化過程中保持48℃不變,所以熔點為48℃;
海波由第4min開始熔化,到第8min完全熔化完,熔化過程經歷了4min.
故答案為:(1)7;晶體熔化過程中不斷吸熱,但溫度保持不變;(2)如上圖所示;(3)均勻;慢;(4)48;4.

『伍』 某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地

①從紙帶上的數據分析得知:在計數點6之前,兩點之間的位移逐漸增大,是內加速運動,在容計數點7之後,兩點之間的位移逐漸減小,是減速運動,所以物塊在相鄰計數點6和7之間某時刻開始減速.
②勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等於該過程中的平均速度,因此有:
v9=

x810
2T
(8.61+6.60)cm
2×0.1s
=0.76m/s
v8=
x79
2T
(10.60+8.61)cm
2×0.1s
=0.96m/s
③由紙帶可知,計數點7往後做減速運動,有:x1=10.60cm,x2=8.61cm,x3=6.60cm,x4=4.60cm,
因此△x≈-2.00cm=-0.02m,T=0.1s,代入公式△x=aT2得:
a=
△x
T2
=?2.00m/s2,負號表示物體做減速運動,所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2
④根據運動學公式有:x=v0t+
1
2
at2,因此有:
x
t
v0+
1
2
at
因此如果以
x
t
為縱坐標、以t為橫坐標作圖象,得到圖象的斜率為k=
1
2
a,即a=2k.
故答案為:①6;②0.76,0.96③2.0 ④2k.

『陸』 某同學用如圖甲所示的裝置做「探究加速度與物體受力的關系」實驗.(1)該同學用實驗桌上的一把游標卡尺

(1)游標卡尺的主尺讀數為1cm,游標讀數為0.05×3mm=0.15mm=0.015cm,
所以最終讀數為:1cm+0.015cm=1.015cm;
(2)實驗中通過調節讓小車勻速下滑,目的是為了平衡摩擦力,
數字計時器記錄通過光電門的時間,由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度,用該平均速度代替物體的瞬時速度,故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為:v=

d
t
,根據運動學基本公式得:a=
v2
2l
=
d2
2lt2

(3)牽引力通過感測器測出,是准確值,不需要滿足小車的質量遠遠大於重物的質量,所以a與F成正比,故選B.
故答案為:(1)1.015;(2)平衡摩擦力;
d2
2lt2
;(3)B

『柒』 某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律。物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地

(1)6,7(2)1.00,1.20(3)2.00

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