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文档简介

1、力学实验总复习物理?考试说明?中确定的力学实验有: 研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长 的关系、验证力的平行四边形定那么、 验证牛顿运动定律、 探究动能定理、验证机械能守恒定 律。一、打点计时器系列实验中纸带的处理1纸带的选取: 一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验 纸带。在 验证机械能守恒定律实验中还要求纸带包含第一、二点,并且第一、二两点距离 接近2.0mm。2根据纸带上点的密集程度选取计数点:打点计时器每打n个点取一个计数点,那么计数点时间间隔为n个打点时间间隔,即 T=0.02n (s)。一般取n = 5,此时T=0.1s。3 测量计数点间距离:为了测量

2、、计算的方便和减小偶然误差的考虑,测量距离时不要分 段测量,尽可能一次测量完毕, 即测量计数起点到其它各计数点的距离。如下图,那么由图 可得:SiS1 , S|s2S1 , S|S3S2 ,SIVS4S5S4 ,5/|S6S5S6S5S31SSnSi*S2S14.判定物体运动的性质:假设S|、S|、S|、S|V、Sv、Sv|根本相等,那么可判定物体在实验误差范围内作匀速 直线运动。设厶 s1=S| S| , s2=S| - S| , S3= S|V S| , s4= Sv S|V , S5=Sv| - Sv假设厶&、 S2、 S3、A S4、A S5根本相等,那么可判定物体在实验误差范

3、围内作匀变速直线运 动。 测定第n点的瞬时速度。物体作匀变速直线运动时,在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。即测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内的距离,由平均速度公式就可求得,如上图中第 4点的瞬时速度为:V4S|VSV2TS5 S32T测定作匀变速直线运动物体的加速度,一般用逐差法求加速度。将如上图所示的连续相2s aT可得:aiSiv Si3T2a2SvSii3T2a3SvSiii3T2,再算出的ai、a2、a3平均值,即:等时间间隔T内的位移SI、SII > S川、SIV、Sv、SVI分成两组,利用ai a 2 a3假设为奇数组数据那么将中间a - 23就是所测定作

4、匀变速直线运动物体的加速度。3组去掉,然后再将数据分组利用逐差法求解。二、考试大纲规定的学生实验1长度的测量游标卡尺和螺旋测微器1游标卡尺 10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出0.1毫米位的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,0.1毫米位就读几不能读某。其读数准确到0.1mm。 20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为 0.95mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05m m。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出毫米以下的数值:游标的第几条刻线跟主尺

5、上某一条刻线对齐,毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。 50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的,游标上的刻度值,就是毫米以下的读数。这 种卡尺的读数可以准确到0.02mm。注意:游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的,所以都不再往下一位估读。要知道主要构造的名称:主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。2螺旋测微器固定刻度上的最小刻度为0.5mm 在中线的上侧;可动刻度每旋转一圈前进或后退0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读

6、数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读 取剩余局部因为是10分度,所以在最小刻度后必须再估读 一位,再把两局部读数相加,得测量值。要知道主要构造的名称:以下的 -依次是:测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。例1、读出以下游标卡尺测量的读数。 34 cmII I I 1 I I III II II II I I| I 1 I I | 111 I0510111mlnniliiii11II111inI'1If11678 cm0 10 200llllllll123lllllllll Illi45Illi 1 ll 1 1 lllllllllcm|IIH|l

7、lliP 1 1 IIlilii ipriiii|ini|例2读出以下螺旋测微器测量的读数。llllllllll-0lllll Illi05匡5例3、有一游标卡尺,主尺的最小分度是 1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量- 小球的直径,如图甲所示的读数是 mm 用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是mm.1 1 123n 1 i n 1 n h 1 1 1 1 1 h 1 II h 1 n i J(cm)i l i| i i i g | i i i 11 i i f i | ii 1110510图甲mm例4、 1某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如图甲所

8、示,那么该金属丝的直径 d=mm另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图乙所示,那么该工件的长度L=cmi1$ cm6Lllll<lllll H II1.HillnrrrllllllllllDFL01520S4 S5 S6Si9T2S2S3利用任意两段相邻记数点间的位移求SmSnmn T2a :女口 a利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如右的v-t图线,2.研究匀变速直线运动1 纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条,舍掉开始比拟密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点0,然后每5个点取一个计数点 A

9、、B、C、或者说每隔4个点取一个记数点,这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s,便于计算。测出相邻计数点间的距离&、S2、S32 禾U用Si、S2、S3可以计算相邻相等时间内的位移差S2-S1、S3-S2、S4- S3,如果它们在允许的误差范围内相等,那么可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。3利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度 v:如勺 S34利用纸带求被测物体的 加速度a。具体来说又有3种方法: “逐差法:从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移,那么图线的斜率就是加速度 a。例6、在“测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。 计

10、时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点3、4、5六个计数点,用米尺量出 由纸带数据计算可得计数点0、1、2、 cm 。间都有四个点未画出,按时间顺序取4、5点到0点的距离如下图单位:即时速度大小V4=m / s,小车的加速度大小a=m/s2。保存三位有效数字0 1 40 B. 5S & 451、 2、 3、4所代表时刻的10 1514. 5513. TW例7、做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流 电源的频率为50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带

11、段粘贴在直角坐标系中,那么小车运动的加速度是 m/s2保存两位有效数字。0123456例8、2004年7月25日,中国用长征运载火箭成功地发射了 “探测2号卫星.监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片.火箭的长度为 40 m,用刻度尺测量照片上的长度,结果如下图那么火 箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=m /s.(2) 为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律,某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据:物体运动所测的测量次数的起止点物理量12345时间t(s)0.891.241.521.761.97A B时间t2(s2)0.791.542.313.103.8

12、8位移s(m)0.250.500.751.001.25根据表格数据,请你在以下图所示的坐标系中,用纵、横轴分别选择适宜的物理量和标度作出关系图线并根据图线分析得出物体从A B的过程中s随t变化的定量关系式:.160.31t2砝码质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)m3 探究弹力和弹簧伸长的关系例9、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如下图的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端, 每次都测出相应的弹簧总长度, 将数据填在了下面的表

13、中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)(1 )试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大 小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线, 说明图线跟坐标轴交点的物理 意义。(2)上一问所得图线的物理意义是什么 ?该弹簧的劲度k是多大?例10、(08北京卷)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作Lo,弹簧下端挂一个 50g的砝码时,指针指示的 刻度数值记作Lv;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指

14、针 指示的刻度数值记作 L2;;挂七个50g的砝码时, 扌旨针指示的刻度数值记作L2。下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是和测量记录表:代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1 实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。 为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1 L1 Ln 6.90cm, d2 L3 L16.90cm, d3 L3 L27.00cm。请你给出第四个差值:dA=cm。 根据以上差值,可以求出每

15、增加50g砝码的弹簧平均伸长量L。 L用di、d2、d3、d4表示的式子为:L =,代入数据解得L =cm。 计算弹簧的劲度系数k=N/m。( g取9. 8m/s2)4 验证力的平行四边形定那么(1)原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉个效果就是指橡皮条的形变量(大小和方向)相同。(2 )在画力的图示时,必须有箭头、标度、刻度。(3)实验往往有一定的偶然误差,只要用平行四边形定 那么求得的合力F和一只弹簧秤的拉力 F /的图示大小和方 向在误差允许的范围内相同就可以了。橡皮条AB的效果相同,这c例11、橡皮筋的一端固定在 A点,另一端栓上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为 5N、

16、最小刻度为0.1N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动 端拉到0点时,两根细绳相互垂直,如下图。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和N。(只须读到0.1N )在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。8(N)例12、李明同学在做?互成角度的两个力的合成?实验时,利用坐标纸 记下了橡皮筋的结点位置 0点以及两只弹簧秤拉力的大小如图( a) 示,(1) 试在图(a)中作出无实验误差情况下 F表示此力.F.*Ar0/、£所Fi和F2的合力图示,并用(2)有关此实验,以下表达正确的选项是图(A) 两弹簧秤的拉力

17、可以同时比橡皮筋的拉力大(B) 橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力(C) 两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置0.这样做 的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同(D) 假设只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位 置不变,只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可(3) 图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比拟符合实验事实?(力 F '是用一只弹簧秤拉时的图示)答:(4) 在以上比拟符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)答:例13、在“验证力的平行四边形定那么的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图。(2

18、分)钉,0为橡皮筋与细绳的结点, 0B和0C为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F'两力中,方向一定沿A0方向的是本实验采用的科学方法是A.理想实验法C.控制变量法-()(2 分)B.等效替代法D.建立物理模型法例14、在“探究求合力的方法的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另 端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图)实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,固定点绳套(选填“能并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置0.(1)某同学在做该实验时认为:A 拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B 拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板

19、平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置0时,拉力要适当大些D 拉力Fi和F 2的夹角越大越好其中正确的选项是 (填入相应的字母)(2) 假设两个弹簧秤的读数均为 4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,那么 或“不能)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力,理由是5 验证牛顿第二运动定律(1) 了解该实验的系统误差的来源。 用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知, 由于砂桶也在做匀加速运动,因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。可以推导出结论:只有在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量 m时,才能使该系统误差足够小。 没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的

20、方法来消除这个系统误差。(2)为研究a、F、m三者的关系,要利用“控制变量法,分别研究a与F、 a与m的关系。(3) 用图象法验证a°cf、a°cm-1 (后者必须用a-m-1图象,不能用a-m图 象)例15、一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如右图所示。以下图是打出的纸带的一段。打点计时器使用的交流电频率为 50Hz ,利用以下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需要测量的物理量有。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=。5.125.746.376.987.608.248.859.47 (

21、单例16、某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律的实验,图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为 50Hz,舍去前面比拟密集的点,从 0点开始,每5个连 续点取1个计数点,标以1、2、3 。各计数点与 0计数点之间的距离依次为 di=3cm,的运动,理由是_m/s; 3物体运动的加速度d2=7.5cm,d3=13.5cm,那么1物体做V1 =物体通过1计数点的速度m/s 图b为某次实验得到的纸带, 根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s 2.保 留二位有效数字 在“探究加速度与质量的关系时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分 别得到小车加速度 a与质量m数据如下表:.0

22、1i2 *3ad3例17某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验如图 a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的 长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上的打点求得.ArB'1 厂 1-1- -1- r - r -i-ri i .Id. _ .1 | 1 J B1 广 4 * * r _ L l i -n*-rrd -f- r r '斗-1J亠> 1 HH匚RiL L 匚J-l.T-u卜* 亠 n -i T r r "J" r- t l L

23、丄丄! r-卜 T t -.L 1 4 n -L丄丄1 1 1 1T : r.M L 4 *T I】 rr t "ir r r腎-1 J -b -tT ZCClL:i > '可1 T 1 f -1-1-斗讣:+ T J "I - 厂“一 r|-卄tkU i, x丄勻 -l-l-l-L , L H 1J 亠一_ir r ST 71 T "6.196.707.217.72 单位:cm(c)(b)次 数1234567892小车加速度a m- s1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量mkg0.250.290.330.

24、400.500.710.751.001.67根据上表数据,为直观反映 F不变时a与m的关系,请在图c方格坐 标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线如有需要,可利 用上表中空格3在“探究加速度与力的关系时,保持小车的质量不变,改变小 桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.d答:例18在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如下图的实验装置,小车 及车中的砝码质量用 M'表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出: 当M与m的大小关系满足 盘和

25、砝码的重力。 一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探 究加速度与质量的关系,以下做法错误的选项是A. 平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过 定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M 直接用公式a= mg/M求出。C. 实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 在保持小车及车中的砝码质量M定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a F关系分别如以下图C、D所示a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力。其原因分别是:C图:D图:U6.探究动能定理例19 (08广东卷)(13分)某

26、实验小组采用图所示的装置探究“动能定理,图中小车中 可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz .(1 )实验的局部步骤如下: 在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码; 将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ; 改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复的操作。(2) 图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B C D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中

27、的相应位置.(3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,做正功,做负功.(4) 实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中A v2=v2-v20),根据图线可获得的结论是要验证“动能定理,还需要测量的物理量是摩擦力是 .测量点S/cmr/(m s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60表1纸带的测量结杲例20某探究学习小组的同学欲验证“动能定理,他们在实验室组装了一套如下图的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于

28、静止状态.假设你是小组中的一位成员, 要完成该项实验,贝(1 )你认为还需要的实验器材有(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小根本相等, 沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是(3) 在(2)的根底上,某同学用天平称量滑块的质量M 往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小 V1与V2(Vl< V2)那么本实验最终要验证的数学表达式为 用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).例21、某同学为探究“恒力做功与物体动

29、能改变的关系,设计了如下实验,他的操作步骤是: 摆好实验装置如图。 将质量为 200g的小车拉到打点计时器附 近,并按住小车。 在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。 释放小车,翻开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带。打点小车计时器:二纸带(1)在屡次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第 N个点的距离为40.0cm。打下第N点时小车的速度大小为 1.00m/s。该 同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为J,小车动能的增量为 J。(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物

30、体做的功,等于物体动能的增量,且误差很大。显然,在实验探究过程中无视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:7 验证机械能守恒定律本实验要求验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。4«012341 要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。2用刻度尺量出从 0点到1、2、3、4、5各点的距离 直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度,hi、h2、h3、h4、h5,利用"匀变速算出2、3、4各点对应的即时速度V2、V3、V4,验证与2、3、4各点对应的重

31、力势能减少量mgh和动能增加量1 mv2是否2相等。1 23由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使mgh刁mv4 本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。例23、在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中0是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的 3个点该同学用 毫米刻度尺测量 0到A、B、C各点的距离,并记录在图中单位 cm。1这三个数据中不符合有效数字读数要求的是 ,应记作15.7cm。2该同学用重锤在 0B段的运动来验证机械能守恒,当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟 B点对应的物体的即时速度,那么该段重

32、锤重力势能的减少量为,而动能的增加量为 ,均保存3位有效数字,重锤质量用 m表示.这样验 证的系统误差总是使重力势能的减少量 动能的增加量,原因是。3另一位同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,不过他数了一下:从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用 VB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度,得到动能的增加量为 ,这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量,原因是例24、用如下图的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,有交流 电频率为50Hz 和直流电两种输出,重锤从高处由静止开始落下,重锤拖着

33、的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的进行测量,即可验证机械能 守恒定律。1 一同学按如下步骤进行实验:A用天平测量出重锤的质量;B按图示的装置安装器件;C. 将打点计时器接到电源的直流输出端上;D 接通电源后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;E.换用另外纸带,重复步骤D ;F.选取适宜的纸带;G 测量所选纸带上某些点之间的距离;H 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能,比拟二者是否相 等。指出其中没有必要进行的步骤是;操作不恰当的步骤是2利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度数值。这位同学打出的纸带如下图, 点为打下的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为

34、连续的计数点,现测得S6分别为 4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18 cm、5.57 cm、5.95 cm ,此落体过程的加速度 a为m/s2。保存三位有效数字3、S2、S3、S4、S5、请你根据这条纸带推算3某同学根据第2问求的的加速度数值计算重力势能的变化量 守恒定律定律,试分析其合理性。圧p,进而验证机械能让一个摆球由静止开始mv2 = mgh.直接 2测量摆球到达 B点的速度v比拟困难.现让小球在 B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛 的特性来间接地测出 v.如图a中,悬点正下方 P点处放有水平放置炽热的电热丝,当 悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出

35、作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、 B点的投影点N、M.重复实验10次小球每一次都从同一点由静止释放,球的落点痕 迹如图b所示,图中米尺水平放置,零刻度线与 BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出 守恒定律.重力加速度为g,小球的质量为m.例25某研究性学习小组用如图 a所示装置验证机械能守恒定律.从A位置摆到B位置,假设不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即M点对齐.用米尺量出 AN的高度山、M、C之间的距离x,即可验证机械能(1)根据图b可以确定小球平抛时的水平射程为cm .(2)用题中所给字母表示出

36、小球平抛时的初速度V0 =用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量AEp =3能的增加量AEk=,动申申II<1>(Tk .8. 研究平抛物体的运动1 “研究平抛物体的运动的实验装置如下图。(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操 作要求,将你认为正确的选项前面的字母填写在横线上。A. 通过调节使斜槽末端保持水平B. 每次释放小球的位置可以不同C. 每次必须由静止开始释放小球D. 记录小球位置用的木条或凹槽,每次必须严格地等距离下降 有一位同学在一张印有小方格的纸上画出了小球运动的局部轨迹,他在轨迹上取了 a、b、c、d点。小方格的边长为 I,重力加速度为

37、 g,那么小球平抛的初速度 V。 。2 .为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不 同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向做运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹,以抛出点为坐标原点Q取水平向右为x轴,竖直向下为y轴,如图2所示。在轨迹上任取点 A和B,坐标分别为 A(xi,Xi:X2=1:2 ,此结果说明了3. 如下图为小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一局部,图中小方格的边长为5cm,取2g= 10m/s ,那么小球的初速度大小

38、为,小球在位置B时的瞬时速度大小为。4. 在做“研究平抛物体的运动的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如下图的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的 平面垂直,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下。小球撞在木板上留下痕迹 A;将木板向 后移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹 B;又将 木板再向后移距离 x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,再得到痕迹 C、A B间距离y1, b、c间距离y2,用刻度尺测出,重力加速度为g。(1) 导出测小球初速度的表达式 v0 .(2) 为了比拟准确测出小球的初速度的数值,请你提

39、出两条合理化建议。(3) 做“研究平抛物体的运动实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,以下器材中还需要的是 A .游标卡尺 B .秒表C .坐标纸D .天平 E.弹簧秤F.重垂线A .应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B .斜槽轨道必须光滑实验中,以下说法正确的选项是 C.斜槽轨道末端可以不水平D .要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E. 为了比拟准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来9. 动量守恒定律验证V1和1.碰撞的恢复系数的定义为e 竺 工,其中vio和v20分别是碰撞前两物体的速度,V20 V10V2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e= 1,非弹性碰撞的ev 1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置如下图验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球 1和2,它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞,且小球 1的质量 大于小球2的质量。实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置0。第一步:不放小球 2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复屡次, 用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。第二步:把小球 2放在斜槽前端边缘处的 C点,让小球1从

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