題目列表(包括答案和解析)
某研究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質量及斜面傾角的關系。因為一般的長木板摩擦較大,學習小組決定用氣墊導軌代替長木板,對氣墊導軌進行改造,做成斜面,這樣摩擦可以忽略不計,裝置模型簡化如圖所示,實驗室提供器材如下:
A.氣墊導軌(已知長度L);
B.質量為M的滑塊(內部是空的,可放砝碼,可視為質點);
C.質量為m的砝碼若干個;
D.各種薄厚不等的方木塊多個(墊氣墊導軌備用);
E.米尺;
F.秒表。
實驗過程:
第一步,保持斜面傾角不變,探究加速度與質量的關系。
①實驗中,通過向滑塊內放入砝碼來改變滑塊質量,只要測出滑塊由斜面頂端滑至底端所用時間t,就可以由下面哪個公式求出滑塊的加速度:
A. B.
C.
D.
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| M | M+m | M+2m | ||||
1 | 1.42 | 1.41 | 1.42 | ||||
2 | 1.40 | 1.42 | 1.39 | ||||
3 | 1.41 | 1.38 | 1.42 |
②某同學記錄的實驗數據如右表所示,根據這些信息,判斷以下結論正確的是:
A.在實驗誤差范圍內,滑塊的質量改變之后,其加速度改變較大
B.經過分析得出滑塊的加速度和滑塊的總質量沒有關系
C.經過分析得出滑塊的平均速度和滑塊的總質量成正比
D.在實驗誤差范圍內,滑塊的質量改變之后,其下滑時間不改變
第二步,保持物體質量不變,探究加速度與傾角的關系。 實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整氣墊導軌的傾角。由于沒有量角器,因此通過測量氣墊導軌頂端到水平面高度h,求出傾角α的正弦值sinα=h/L.某同學記錄了高度h和加速度a的對應值如下表:
L (m) | 1.00 | ||||
h (m) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
a (m/s2) | 0.970 | 1.950 | 2.925 | 3.910 | 4.880 |
③請根據上表中所給的數據,在坐標紙上通過描點繪出圖象。
④根據所繪出的圖線,求出當地的重力加速度_______。 (保留三位有效數字)
乙實驗小組用圖9提供的實驗器材進行實驗:
在“探究動能定理”的實驗中,需要用電磁打點計時器記錄小車帶動紙帶運動情況,如圖9所示。給電磁打點計時器提供的電源是 (選填序號)
A.4節干電池
B.3節蓄電池
C.學生電源4 V~6 V,交流輸出
D.學生電源4 V~6 V,直流輸出
實驗步驟如下:
①將打點計時器固定在長木板上,紙帶連接在小車上并穿過打點計時器的限位孔;
②平衡摩擦力,在長木板的左端下面墊上木塊反復移動木塊的位置直到小車在斜面上保持勻速直線運動狀態。
③將一根橡皮筋按圖7方式連接在小車上,調整小車位置,在彈性限度內使橡皮筋的形變大一些,記下小車開始運動時的位置。
④接通打點計時器的電源,待打點聲音平穩后釋放小車,得到一條打了一系列印痕的紙帶,在紙帶上標明所對應的橡皮筋條數。
⑤測出紙帶上打點均勻部分的最大點間距,并求出最大間隔對應的平均速度,這就是小車的最大速度vm。
⑥改變橡皮筋的條數,重復上述實驗。把橡皮筋條數n和對應的最大速度的平方vm2記錄在表格內。
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
橡皮筋條數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小車最大速度的平方vm2/m2·s-2 | vm12 | vm22 | vm32 | vm42 | vm52 | vm62 |
根據以上實驗步驟回答下列問題:
a.采用平衡摩擦力的方法可使小車做勻速直線運動,簡要說明判斷小車做勻速直線運動比較精確的方法。
答:
。
b.實驗步驟⑥,“改變橡皮筋的條數,重復上述實驗”中,各個橡皮筋是以串聯方式還是并聯方式接在小車上?
答: 。
c.在上述實驗中,每一次實驗,不同數量的橡皮筋對小車做功的大小不能直接測量,需要轉化成另一個量表示。請你說明不同數量的橡皮筋對小車做功的大小用什么量表示?在用此量表示時,需要注意什么?
答:
。
d.采用什么方法尋找橡皮筋對小車做功與小車動能變化的關系?
答: 。
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
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