⑴ 如图甲所示为用打点计时器探究自由落体运动的实验装置.在实验中打出如图乙所示的一条纸带,由于开始的几
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC=
=3.92m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT
2可以求出加速度的大小,
得:a=
0.0842+0.0803?0.0764?0.0725 |
4×(0.02)2 |
=9.75m/s
2;
从打点计时器打下A点到打下E点的过程中.重物下落的平均速度大小
.
⑵ 利用如图甲所示的装置可以研究自由落体运动. (1)在组装实验装置时,应调整打点计时器的面板,使其面板
(1)在组装实验装置时,应调整打点计时器的面板,使其面板平面在竖直平面内.打点计时器使用的电源应为低压交流电源. (2)根据运动学公式得:△x=at2, 为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离. 该实验中等号的两边都有质量,可以约掉,所以不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表. 故选:C. (3)为了能打出符合要求的纸带,同时提高纸带的利用率,应在接通打点计时器的电源之后释放纸带. (4)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小. vC= 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小, 得:a= = f 2(x 5-2x 3+x 1) 故答案为:(1)竖直平面;交流;(2)C;(3)之后;(4) ; f 2(x 5-2x 3+x 1)
⑶ 某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关
(1)A、M与触头接触期间,电磁铁应保持磁性存在,故电源用直流电源和交流电源均可,故A错误; B、实验中要通过小球撞击M断开电路来释放下一小球,故M必须在电磁铁正下方,故B正确; C、小球下落的高度应为电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径,故C错误; D、手敲击M瞬间,小球l即开始下落,故应顷尺同时开始计时,故D正确. 故答案为:BD. (2)一个小球下落的时间为:t= = =0.65s 根据自由落体运动规律h= gt 2可得: g= = ≈9.4m/s 2; (3)由自由落体运动的规律可得: H 1= g( -△t) 2 ① H 2= g( -△t) 2; ② 联立①②可得:g= 2n2(
⑷ “探究自由落体运动规律”的实验装置如图1所示,释放纸带前,手提纸带时应保持物体静止,然后先______再_
(1)应该采取先接通电源后释放纸带.因为保证从速度为零开始计时,便于之后选取计数点.其次就是测量时间很短 无法保证人能在合适时间开启电源. (2)由于每相邻两个计数点间还有1个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s, 据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度, 得:vB= =2.10m/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2, 得:x BC-x AB=△x=aT 2整理解得:a= =9.50m/s 2故答案为:(1)接通电源;释放纸带 (2)2.10;9.50
⑸ 图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置.让质量为m的重物自由下落,打出一条较为理想的纸
(1)若打点计时器没有固定在竖直平面内,物体不可能做自由落体运动,在不能用此装置验证机械能守恒. 故答案为:竖直. (2)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重物,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故选B. 故答案为:B. (3)物体做加速运动,纸带上的点从左到右间距越来越大,因此重物相连接的是图乙中纸带的左端,打点周期为 ,因此从打A点到打E点,重物运动的时间为 . 故答案为:左; . (4)根据重力势能的定义式得: 重力势能减小量:△E p =mgh=mg(s 1 +s 2 ) 利用匀变速直线运动的推论得C点的速度为: v C = = △ E K = m = 实验误差的主要来源有:纸带与打点计时器之间有摩擦;测量间隔距离有误差;重物下落受到空气阻力交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等. 故答案为:mg(s 1 +s 2 ); ;空气阻力,交流电频率波动. |
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