实验题(18分,每空2分)(1)(8分)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.①平衡小车所受的阻力的操作:取下,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让

◎ 题目

实验题(18分,每空2分)
(1)(8分)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:取下       ,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应    (填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间隔相等为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标为小车上砝码的质量.

设图中直线的斜率为,在纵轴上的截距为,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
(2)(10分)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误:a                 ;b                      

②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得.若打点的周期为T,则打E点时速度为=         ;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度 =       
③若当地的重力加速度值为,请写出误差的主要原因                           

◎ 答案

(1)①砝码(答沙桶或其它都不给分),减小 ②
(2)①a打点计时器应接交流电源,b重物释放时应紧靠打点计时器;
,9.4 ;  ③空气阻力和摩擦阻力的影响。

◎ 解析


试题分析:(1)①平衡摩擦力时,应取下砝码,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动;由图(b)所示纸带可知,小车在运动过程中在相等时间内的位于越来越大,小车做加速运动,平衡摩擦力太过,木板倾角太大,应减小木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间隔相等为止.
②设小车质量为,小车所受到外力为,由牛顿第二定律有:,所以,则由图(c)知图象的斜率为,故;纵轴截距为,所以比.
(2)①打点计时器使用交流电源工作,而本题中接了直流电;重物离打点计时器太远,这样纸带上所打点很少,不利于减小误差。
②匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从D带你到F点的时间为:,所以有:;根据,得:,由此可知图线的斜率表示,可得,则
③由于重物下落过程中不可避免的受到摩擦阻力和空气阻力作用,因此所测的重力加速度偏小。

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