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14.在“研究勻變速直線運動”的實驗中:
(1)目前實驗室用的打點計時器有電磁打點計時器和電火花打點計時器兩種,它們的原理基本一樣,所接電源均為頻率為50Hz的交流電源,每隔0.02s打一次點.
(2)除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、鐵架臺(含鐵夾)外,在下面的儀器和器材中,還必須使用的有AD(填選項代號)
A.電壓合適的50Hz交流電源          B.電壓可調(diào)的直流電源
C.秒表         D.刻度尺           E.重錘
(3)實驗過程中,為減小測量重力作用下紙帶加速度的誤差,下列措施中有益的是CD
A.選擇質(zhì)量較小的重錘
B.使紙帶運動加速度盡量小一些
C.在相同的條件下,打出多條紙帶,選其中一條最理想的進行測量和計算
D.舍去紙帶上較密集的點,然后選取計數(shù)點,進行計算
(4)在測定勻變速直線運動加速度實驗中,某次實驗紙帶的記錄如圖所示,若每打5個點取一個記數(shù)點,分別標(biāo)明0、1、2、3、4,記數(shù)點間的時間間隔記為T.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則打印點2時紙帶的瞬時速度v2的表達式v2=x2+x32T,代入數(shù)據(jù)v2=0.39m/s;物體的加速度a的表達式a=x3+x4x1+x24T2,代入數(shù)據(jù)a=0.60m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

分析 1、了解打點計時器的構(gòu)造、工作原理、工作特點等,比如工作電壓、打點周期等,掌握基本儀器的使用,能夠正確的使用打點計時器.
2、根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量,從而確定所需的器材.
3、實驗誤差是實驗測量值(包括直接和間接測量值)與真值(客觀存在的準(zhǔn)確值)之差;根據(jù)實驗誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因,可將誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差.
4、根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解:(1)目前實驗室用的打點計時器有電火花打點計時器和電磁打點計時器兩種,它們的原理基本一樣,所接電源均為頻率為50Hz的交流電源,每隔0.02 s打一次點.
(2)AB、實驗使用的電源必須是交流電源,故A正確,B錯誤;
C、打點計時器本身就是計時的儀器,所以不需要秒表,故C錯誤;
D、刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離,所以必須要有刻度尺,故D正確;
E、此實驗使用鉤碼拉動小車,所以不需要重錘,故E錯誤.
故選:AD.
(3)A、應(yīng)該選擇質(zhì)量較大的重錘,故A錯誤;
B、小車運動的加速度大小與誤差大小無關(guān),故B錯誤;
C、在相同的條件下,打出多條紙帶,選其中一條最理想的進行測量和計算,故C正確;
D、舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M行測量、計算,便于減小測量誤差,故D正確;
故選:CD.
(4)每打5個點取一個記數(shù)點,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小.
v2=x132T=x2+x32T
代入數(shù)據(jù)得v2=0.036+0.0420.2=0.39m/s;
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x3-x1=2a1T2 
x4-x2=2a2T2 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對兩個加速度取平均值
得:a=12(a1+a2
即小車運動的加速度計算表達式為:a=x3+x4x1+x24T2
代入數(shù)據(jù)得a=0.048+0.0420.0360.0300.04m/s2=0.60m/s2
故答案為:(1)電磁,0.02 s;(2)ADE;(3)CD;
(4)x2+x32T,0.39,x3+x4x1+x24T2,0.60.

點評 對于一些實驗操作細節(jié),要通過親自動手實驗,才能體會具體操作細節(jié)的含義,并且在做實驗時體會得到的結(jié)果記憶深刻.要減小實驗誤差,應(yīng)從誤差產(chǎn)生的來源進行分析,從而采取措施,本實驗主要從如何打好紙帶和如何較準(zhǔn)確地測量距離、實驗器材的選取等幾個方面來考慮.
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,平行板電容器的一個極板與靜電計的金屬桿相連,另一個極板與靜電計金屬外殼相連.給電容器充電后,靜電計指針偏轉(zhuǎn)一個角度.以下情況中,靜電計指針的偏角增大的是( �。�
A.把兩板間的相對面積減小
B.把兩板間的距離減小
C.在兩板間插入相對介電常數(shù)較大的電介質(zhì)
D.在兩板間插入一塊鋁板,且不和兩極板接觸

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5.如圖所示,某空間有一勻強電場,電場強度大小不變,但方向可以隨時間變化,從零時刻起,第1s內(nèi)的電場方向與y軸負方向成α=37°角,第2s內(nèi)的電場方向與y軸負方向相同.一帶電質(zhì)點在坐標(biāo)原點從零時刻出發(fā),以初速度v0=7.5m/s沿x軸正方向射出,1s末剛好到達最遠點A.g=10m/s2,求:
(1)第1s內(nèi)帶電質(zhì)點的加速度;
(2)第2s末帶電質(zhì)點的位置坐標(biāo).

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2.某同學(xué)利用如圖丁所示的裝置驗證動能定理.斜槽AB段與BC段由很短的光滑圓弧平滑連接,將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙.小球從斜槽AB段上不同的標(biāo)記點由靜止釋放,并沿斜槽下滑,離開斜槽后做平拋運動并在木板上有不同的落點.依次記錄小球不同釋放點與斜槽底端的高度H,并根據(jù)對應(yīng)落點位置測量出小球離開斜槽后的豎直位移y.
(1)在安裝斜槽時,應(yīng)注意使斜槽BC段水平;
(2)已知斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ,木板與斜槽末端的水平距離為x,小球在離開斜槽后的豎直位移為y,不計小球與斜槽BC段之間的摩擦,小球從斜槽上滑下的過程中,若動能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是H(1-\frac{μ}{tanθ})=\frac{{x}^{2}}{4y}
(3)若想利用圖象直觀得到實驗結(jié)論,最好應(yīng)以H為橫坐標(biāo),以\frac{1}{y}為縱坐標(biāo),描點作圖.

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9.某探究小組用如圖的甲裝置測定彈簧的勁度系數(shù);由圖可知:被測彈簧的一端被固定于A點,用于懸掛鉤碼的細線繞過一定滑輪B與被測彈簧相連,懸線旁立有一豎直放置的刻度尺.實驗中,當(dāng)掛上2個鉤碼時,指針P指向刻度尺a處,當(dāng)掛上3個鉤碼時,指針移至b處,已知每個鉤碼的質(zhì)量為50g,重力加速度g取9.8m/s2,圖乙為兩次實驗指針對應(yīng)刻度處的局部放大圖,則被測彈簧的勁度系數(shù)為70N/m.

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19.兩個小球從同一地點同時開始運動,一個做平拋運動,另一個做自由落體運動,拍得的頻閃照片如右圖所示,并在照片上建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)比例算出各像點的實際坐標(biāo),標(biāo)示在圖上.
(1)g取9.8m/s2,根據(jù)頻閃照片計算出平拋運動小球拋出時的初速度0.371m/s
(2)如果平拋運動的小球初速度為v0,經(jīng)過圖中標(biāo)示的A、B兩點時,速度的豎直分量分別為vAy、vBy,設(shè)小球的質(zhì)量為m,則從A到B的過程中;增加的動能為\frac{1}{2}m({v}_{By}^{2}-{v}_{Ay}^{2})(用題中符號表示),為了驗證平拋運動的過程中機械能守恒是否守恒,如果實驗中根據(jù)圖中的豎直坐標(biāo)數(shù)據(jù)求出的加速度為9.76m/s2,小組同學(xué)又通過查閱資料知道當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />為9.78m/s2,則,從A到B的過程中;減小的重力勢能為0.314m.

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6.某同學(xué)利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
(1)請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處錯誤:打點計時器應(yīng)該接交流電源,開始時重物應(yīng)該靠近打點計時器.
(2)若所用交流電的頻率為f,該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖2所示的紙帶,把第一個點記做O,另選連續(xù)的3個點A、B、C作為測量的點,A、B、C各點到O點的距離分別為S1、S2、S3,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g.根據(jù)以上數(shù)據(jù)知,從O點到B點,重物的重力勢能的減少量等于mgs2,動能的增加量等于\frac{m{({s}_{3}-{s}_{1})}^{2}{f}^{2}}{8}.(用所給的符號表示)
(3)重力勢能的減少量大于動能的增加量(填“大于”、“等于”、“小于”)的原因是有空氣阻力和紙帶與限位孔的摩擦存在.

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3.某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值.
(1)現(xiàn)有電源(4V,內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(0~50Ω,額定電流2A),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表:
A.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
為減小測量誤差,在實驗中,電流表應(yīng)選用B,
電壓表應(yīng)選用C(選填器材前的字母);
實驗電路應(yīng)采用圖1中的甲(選填“甲”或“乙”).
(2)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖,補充完成圖2中實物間的連線.

(3)接通開關(guān),改變滑動變阻器畫片P的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖3所示,可得該電阻的測量值Rx=\frac{U}{I}=5.2Ω(保留兩位有效數(shù)字).

(4)若在(1)問中選用乙電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是D.(選填選項前的字母)
A.電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值
B.電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值
C.電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值
D.電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值.
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4.如圖所示,水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向垂直于紙面向里.一帶電小球從光滑絕緣軌道的a點由靜止釋放,經(jīng)過軌道端點P進入板間后,恰好沿水平方向做勻速直線運動.現(xiàn)使小球從稍低些的b點由靜止釋放,經(jīng)過軌道端點P進入兩板的場區(qū).關(guān)于小球和小球現(xiàn)在的運動情況,以下判斷正確的是( �。�
A.小球可能帶負電
B.小球在電、磁場中運動過程動能減少
C.小球在電、磁場中運動過程電勢能增大
D.小球在電、磁場中運動過程機械能能總量不變

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同步練習(xí)冊答案
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