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在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中,某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示。木塊從A點靜止釋放后,在一根彈簧作用下彈出,沿足夠長的木板運動到B1點停下,O點為彈簧原長時所處的位置,測得OB1的距離為L1,并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W1。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗并記錄相應的數據,作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。

請回答下列問題:
(i)W—L圖線為什么不通過原點?                                    
(ii)彈簧被壓縮的長度LOA =          cm。
(i)由于木塊通過AO段時,摩擦力對木塊做了功或W不為總功。(2分)
(ii)3cm     (2分)

試題分析:(i)由于木塊通過AO段時,摩擦力對木塊做了負功,即彈簧對木塊做的功W,一部分用于克服AO段的磨擦力做功,故W—L圖線不通過坐標原點。
(ii)由功能關系,結合(i)中的分析可知,由題圖乙可讀出兩組數據(1,6)、(5,42),代入可求出=3cm。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

實驗題(18分,每空2分)
(1)(8分)如圖(a)為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.

①平衡小車所受的阻力的操作:取下       ,把木板不帶滑輪的一端墊高;接通打點計時器電源,輕推小車,讓小車拖著紙帶運動.如果打出的紙帶如圖(b)所示,則應    (填“減小”或“增大”)木板的傾角,反復調節,直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止.
②圖(c)為研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質量的關系”時所得的實驗圖象,橫坐標為小車上砝碼的質量.

設圖中直線的斜率為,在縱軸上的截距為,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質量為___________.
(2)(10分)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度.
①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:a                 ;b                      

②該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續的六個點,測得.若打點的周期為T,則打E點時速度為=         ;若分別計算出各計數點對應的速度數值,并在坐標系中畫出與h的關系圖線,如圖丙所示,則重力加速度 =       
③若當地的重力加速度值為,請寫出誤差的主要原因                           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(9分)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點間的距離;    
F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是            ,操作不當的步驟是          
(2)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值。根據打出的紙帶,選取紙帶上的連續的五個點A、B、C、D、E,測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為,則計算重錘下落的加速度的表達式=         。(用表示)

(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發現,重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能,其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用,可以通過該實驗裝置測阻力的大小。若已知當地重力加速度為g,還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數據符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于打點計時器的時間間隔,下列是四位同學各自發表的看法,其中正確的是_   __。
A.電源電壓越高,每打兩個點的時間間隔就越短,并且可能會打出短線
B.紙帶速度越大,每打兩個點的時間間隔就越短
C.打點計時器連續打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定
D.如果振針松動,可能會出現打出短線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學設計了如上圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d。開始時將木板置于MN處,現緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數F0,以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。

(1)木板的加速度可以用d,t表示為a=         ;為了減小測量加速度的偶然誤差可以   采用的方法是(一種即可)                 
(2)改變瓶中水的質量重復實驗,確定加速度a與彈簧秤示數F1的關系。下列圖象能表示該同學實驗結果的是              

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優點有              
a.可以改變滑動摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實驗數據
c.可以比較精確地測出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(4分)如圖所示是電火花計時器的示意圖。電火花計時器和電磁打點計時器一樣,工作時使用        (選填“交流”或“直流”)電源,當電源的頻率是50Hz時,每隔    s打一次點。其工作時的基本步驟如下:
A.當紙帶完全通過電火花計時器后,及時關閉電火花計時器
B.將電火花計時器插頭插入相應的電源插座
C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器
D.接通開關,聽到放電聲,立即拖動紙帶運動
上述步驟正確的順序是                   。(按順序填寫步驟編號)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(10分)某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05 s閃光一次,圖中所標數據為實際距離,該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表(當地重力加速度取9.8 m/s2,小球質量m=0.2 kg,結果保留三位有效數字):
時刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
5.59
5.08
4.58
 

①由頻閃照片上的數據計算t5時刻小球的速度v5         m/s.
②從t2到t5時間內,重力勢能增量ΔEp        J,動能減少量ΔEk            J.
③在誤差允許的范圍內,若ΔEp與ΔEk近似相等,從而驗證了機械能守恒定律.由上述計算得ΔEp       ΔEk(選填“>”“<”或“=”),造成這種結果的主要原因是                  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(13分)(1)在物理實驗中體現了很多的物理研究方法,如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應的空格內。

①在“利用打點計時器測速度”的實驗中,運用     法,可以利用打點計時器打出的紙帶測算出某點的瞬時速度:在“探究互成角度的兩個力的合成”的實驗中,分別用一個力F或兩個互成角度的F1、F2,把一個一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,則F就是F1和F2的合力,實驗原理采用的是       法。在“探究平拋運動的規律”的實驗中,如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時B球松開,自由下落,A、B兩球同時開始運動,觀察到兩球同時落地。運用     法,可以判定平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。
②圖象法是物理實驗中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力(質量m一定)的關系、驗證機械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中,某同學正確作出了三個實驗的相關圖象,如圖中A、B、C所示。根據坐標軸代表的物理量判斷,A實驗的圖象“斜率”表示         ;B實驗圖象的“斜率”表示          ;C實驗圖象的“斜率”表示           
(2)某一小型電風扇額定電壓為4.0V,額定功率為2.4W。某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外,還有以下器材可供選擇:
A.電源E(電動勢為4.5V)                             
B.電壓表V(量程為0~5V,內阻約為4k
C.電流表A1(量程為0~0.6A,內阻約為0.2
D.電流表A2(量程3A,內阻約0.05);
E.滑動變阻器R1(最大阻值10,額定電流1A)
F.滑動變阻器R2(最大阻值2k,額定電流100mA)

①為了便于調節,減小讀數誤差和系統誤差,實驗中所用電流表應選用  ,滑動變阻器應選用    。(填所選儀器前的字母序號)。
②請你為該小組設計實驗電路,并把電路圖畫在虛線內(小電風扇的電路符號如圖所示)。
③操作過程中發現,小電風扇通電后受阻力作用,電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖所示,由此可以判定,小電風扇的電阻為    ,正常工作時的發熱功率為   ,機械功率為   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(18分)用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。
①某同學通過實驗得到如圖(b)所示的a—F圖象,造成這一結果的原因是:在平衡摩擦力時                       。圖中a0表示的是             時小車的加速度。

②某同學得到如圖(c)所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點。 =             cm。由此可算出小車的加速度a=      m/s2(加速度保留兩位的效數字。

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