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1、倒數(shù)第4天力學實驗1.實驗要點實驗要點2.物理量的測量方法物理量的測量方法1.利用如圖利用如圖1裝置可以做力學中的許多實驗：裝置可以做力學中的許多實驗：(1)以下說法正確的是以下說法正確的是_。圖圖1A.用此裝置用此裝置“研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和時，必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài).用此裝置用此裝置“研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動”時，必須調整滑輪高度使時，必須調整滑輪高度使連接小車的細繩與滑軌平行連接小車的細繩與滑軌平行C.用此裝置用此裝置“探究加速度探究加速度a與力與力F的關系的關系”時，每次改變砝碼及時，每次改變砝
2、碼及砝碼盤總質量之后，需要重新平衡摩擦力砝碼盤總質量之后，需要重新平衡摩擦力D.用此裝置用此裝置“探究加速度探究加速度a與力與力F的關系的關系”時，應使砝碼盤和盤時，應使砝碼盤和盤內砝碼的總質量遠小于小車的質量內砝碼的總質量遠小于小車的質量(2)本裝置中要用到打點計時器，如圖本裝置中要用到打點計時器，如圖2所示為實驗室常用的兩種所示為實驗室常用的兩種計時器，其中計時器，其中b裝置用的電源要求是裝置用的電源要求是_。圖圖2A.交流交流220 V B.直流直流220 VC.交流交流46 V D.直流直流46 V(3)在利用此裝置在利用此裝置“探究加速度探究加速度a與力與力F的關系的關系”時，實驗中
3、按規(guī)范時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖操作打出的一條紙帶的一部分如圖3，已知打點計時器接在頻率為，已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的點時小車的瞬時速度為瞬時速度為_m/s。(結果保留兩位有效數(shù)字結果保留兩位有效數(shù)字)圖圖3答案答案(1)BD(2)C(3)0.53(0.510.53均對均對)2.某學習小組利用如圖某學習小組利用如圖4所示的裝置探究功與速度變化的關系。所示的裝置探究功與速度變化的關系。圖圖4(1)將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門將氣墊導軌調至水平，安裝好實
4、驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離中心之間的距離s_cm。(2)測量擋光條的寬度測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門，記錄擋光條通過光電門1和和2所用的時間所用的時間t1和和t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是驗，還需要直接測量的一個物理量是_。(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量？條和拉力傳感器的總質量？_(填填“是是”或或“否否”)。解析解析(1)毫米刻度尺要注意估讀一位，是整數(shù)的要補
5、零，毫米刻度尺要注意估讀一位，是整數(shù)的要補零，因此兩光電門中心之間距離是因此兩光電門中心之間距離是500.0 mm，即，即50.00 cm。(2)要測量物體的動能的變化量必須要測出物體的質量。要測量物體的動能的變化量必須要測出物體的質量。(3)力的大小是從拉力傳感器直接讀的，沒有必要滿足題目力的大小是從拉力傳感器直接讀的，沒有必要滿足題目敘述的條件。敘述的條件。答案答案(1)50.00(2)滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M(3)否否3.(2015揚州聯(lián)考揚州聯(lián)考)某同學設計了一個探究加速度某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合與物體所受合力力F及質量及質量m
6、關系的實驗，圖關系的實驗，圖5甲為實驗裝置簡圖，打點計時器甲為實驗裝置簡圖，打點計時器每隔每隔0.02 s打一個點，紙帶上每兩個打印點取一個計數(shù)點。打一個點，紙帶上每兩個打印點取一個計數(shù)點。圖圖5(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為小為_m/s2。(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字)(2)有一位同學通過實驗測量作出了圖有一位同學通過實驗測量作出了圖6中的中的A圖線，另一位同學通圖線，另一位同學通過實驗測出了如圖過實驗測出了如圖6中的中的B圖線。試分析：圖線。試分析：圖圖6A圖線上部彎曲的原因是圖線上部彎曲的原因是
7、_；B圖線在縱軸上有截距的原因是圖線在縱軸上有截距的原因是_。答案答案見解析見解析4.為了驗證機械能守恒定律，某同學使用如圖為了驗證機械能守恒定律，某同學使用如圖7所示的氣墊導軌裝所示的氣墊導軌裝置進行實驗。其中置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器連，當滑行器M通過通過G1、G2光電門時，光束被滑行器光電門時，光束被滑行器M上的擋上的擋光片遮擋的時間光片遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同擋光都可以被測量并記錄，滑行器連同擋光片的總質量為片的總質量為M，擋光片寬度為，擋光片寬度為D，兩光電門中心間的距離為，兩光電門
8、中心間的距離為x，牽引砝碼的質量為牽引砝碼的質量為m，細繩不可伸長且其質量可以忽略，重力，細繩不可伸長且其質量可以忽略，重力加速度為加速度為g。該同學想在水平的氣墊導軌上，只利用以上儀器，。該同學想在水平的氣墊導軌上，只利用以上儀器，在滑行器通過在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械能守恒定律，請光電門的過程中驗證機械能守恒定律，請回答下列問題：回答下列問題：圖圖7(1)實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺母，使氣墊導軌水平。請實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺母，使氣墊導軌水平。請在以下空白處填寫實驗要求。在以下空白處填寫實驗要求。在不增加其他測量器材的情況下，調水平的步驟是：取下牽引砝在不
9、增加其他測量器材的情況下，調水平的步驟是：取下牽引砝碼碼m，接通氣墊導軌裝置的電源，調節(jié)導軌下面的螺母，若滑行，接通氣墊導軌裝置的電源，調節(jié)導軌下面的螺母，若滑行器器M放在氣墊導軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器放在氣墊導軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器M，M分別通過光電門分別通過光電門G1、G2的時間的時間_，則導軌水平；，則導軌水平；(2)當氣墊導軌調水平后，在接下來的實驗操作中，以下操作合理當氣墊導軌調水平后，在接下來的實驗操作中，以下操作合理的是的是_；A.擋光片的寬度擋光片的寬度D應盡可能選較小的應盡可能選較小的B.選用的牽引砝碼的質量選用的牽引砝碼的質量m應遠小于滑行器和擋光片的總質量應遠小于滑行器和擋光片的總質量MC.為了減小實驗誤差，光電門為了減小實驗誤差，光電門G1、G2的間距的間距x應該盡可能大一些應該盡可能大一些D.用來牽引滑行器用來牽引滑行器M的細繩可以與導軌不平行的細繩可以與導軌不平行(3)在每次實驗中，若表達式在每次實驗中，若表達式_(用用M、g、m、t1、t2、D、x表示表示)在誤差允許的范圍內成立，則機械能守恒定律成立。在誤差允許的范圍內成立，則機械能守恒定律成立。
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