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利用电火花计时器做如下实验。(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。①下面是操作步骤:a.按图1安装器材;b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;c.接通电火

网友投稿  2022-07-30 00:00:00  互联网

◎ 题目

利用电火花计时器做如下实验。
(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。

①下面是操作步骤:
a.按图1安装器材;
b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;
c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作
d.进行数据处理:
e.根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列           .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,

电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为            m/s。(保留到小数点后两位)
③如果已知重锤的质量为0.50kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为           J,重锤动能的增加量为     J。(保留到小数点后两位)
(2)(8分)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。

a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、……;
d.用配重受到的重力分别乘以、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为、……,再求出它们的平方、……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出()坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功      J;
②该同学得到图象如图4。通过图象可知,打A点时对应小车的速度  m/s;
③小车的质量M=        kg.

◎ 答案

◎ 解析

解答:解:(1)①在明确实验原理的前提下,先安装实验器材,然后再进行实验,故具体步骤为:A、D、B、C、E、F.
答案为:a、c、b、e、d.
②在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故F点的速度为:
vF==1.15m/s,由于刻度尺在读数时需要估读,因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正确.
故答案为:1.15(1.14---1.16).
③重力势能的减小量等于重力做功大小,故有:
△Ep=mgsOF=0.35J,由于刻度尺在读数时需要估读,因此答案在0.34J---0.35J都正确.
故答案为:0.35(0.34---0.35).
动能增量为:△Ek=-0=0.33J,答案在0.32J---0.34J范围内均正确.
故答案为:0.33(0.32---0.34).
(2)①配重重力做功为:W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
故答案为:0.39.
②由图可知,纵轴截距对应的就是打A点速度的平方,因此有:=0.25m2/s2
所以有:AvA=0.50m/s.
故答案为:0.50(0.48-0.52).
③根据动能定理:W=m-m,可得:=+,所以图象的斜率:K=,代入数据得:m=0.30kg.
故答案为:0.30(0.28-0.32).

◎ 知识点

    专家分析,试题“利用电火花计时器做如下实验。(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。①下面是操作步骤:a.按图1安装器材;b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;c.接通电火…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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