力學(xué)實驗及創(chuàng)新(編輯修改稿)
2025-05-13 22:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3)該學(xué)習(xí)小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是________和________，機械能守恒的表達(dá)式為________________(用題中所給物理量和測量的物理量表示)．答案 (1) 極限法 (2)(－)(3)沙桶的質(zhì)量m 滑塊的質(zhì)量MmgL＝(M＋m)d2(－)解析 (1)小車通過兩個光電門的瞬時速度等于小車通過光電門這段時間內(nèi)的平均速度，瞬時速度越接近平均速度，故采用了極限法；(2)根據(jù)運動學(xué)公式2aL＝v－v，代入可求得加速度a＝(－)；(3)要驗證機械能守恒就要看沙桶重力勢能的減少量和系統(tǒng)動能的增加量是否相等，因此需要測量沙桶的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，機械能守恒定律的表達(dá)式為mgL＝(M＋m)d2(－).13．力學(xué)創(chuàng)新實驗的分析技巧審題示例(2013新課標(biāo)Ⅰ22)(7分)圖12為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖．實驗步驟如下：圖12①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，用米尺測量兩光電門之間的距離s；②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a；④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值 ；⑤根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)μ.回答下列問題：(1) 測量d時，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖13所示．其讀數(shù)為________ cm.圖13(2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________.(3)動摩擦因數(shù)μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ＝________.(4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于____________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．審題模板答題模板(1) cm＋12 mm＝ cm (2分)(2)因為vA＝，vB＝，又由2as＝v－v，得a＝[()2－()2] (2分)(3)設(shè)細(xì)線上的拉力為FT，則mg－FT＝m，F(xiàn)T－μMg＝M兩式聯(lián)立得μ＝ (2分)(4)細(xì)線沒有調(diào)整到水平，屬于實驗方法粗略，這樣會引起系統(tǒng)誤差． (1分)答案 (1) (2)[()2－()2](3) (4)系統(tǒng)誤差 為了探究合外力做功與物體動能改變的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：第一步：如圖14甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過細(xì)繩與一重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運動．第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細(xì)繩和重錘，將打點計時器安裝在木板靠近滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器．第三步：接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出的紙帶如圖丙所示．其中打下計數(shù)點O時，滑塊的速度為零，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T.圖14(1)根據(jù)紙帶求打點計時器打E點時滑塊的速度vE＝________.(2)已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，合外力在OE段對滑塊做功的表達(dá)式WOE＝________.(3)利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對滑塊所做的功W及A、B、C、以W為橫軸建立坐標(biāo)系，作出v2－W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，測得直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M＝________.答案 (1) (2)mgx5 (3)解析 (1)根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可得vE＝.(2)本實驗中將重錘的重力當(dāng)作合外力，合外力在OE段對滑塊做的功為mgx5.(3)根據(jù)動能定理有W＝Mv2，得v2＝W，所以＝k，M＝.(限時：45分鐘)1．(2013廣東34(1))研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖1(a)所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點計時器的工作頻率為50 Hz，紙帶上計數(shù)點的間距如圖(b)所示，其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出．圖1①部分實驗步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車C．將小車停靠在打點計時器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實驗步驟的正確順序是：__________(用字母填寫)．②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T＝______ s.③計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5＝________.④為了充分利用記錄數(shù)
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