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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 答案 (1)6 7(或7 6) (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大 如图11-5甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置. 图11-5 (1)在实验过程中,打出了一条纸带如图乙所示,计时器打点的时间间隔为0.02 s,从比较清晰的点起,每两测量点间还有4个点未画出,量出相邻测量点之间的距离如图乙所示,该小车的加速度大小a=________m/s2(结果保留两位有效数字). 图11-6 (2)根据实验收集的数据作出的a-F图线如图11-6所示,请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议________________________. 答案 (1)0.16(0.15也算对) (2)实验前要先平衡摩擦力 用如图11-7所示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,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落.重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对纸带上的点痕进行测量和计算,即验证机械能守恒定律. 图11-7 (1)下面列举了该实验的几个操作步骤: A.按照图示的装置安装器件 B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C.用天平测出重锤的质量 D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸 带 E.测量纸带上某些点间的距离 F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否等于增加的动能. 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是________.(将其选项对应的字母填在横线处) (2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图11-8所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出点A距起始点O的距离为x0,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=________. (3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度的值为g,还需要测量的物理量是________.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=________. 借题发挥 1.打点计时器的正确使用 (1)先接通电源,再释放纸带; (2)电磁打点计时器工作电压为低压交流4~6 V;电火花计时器工作电压为交流220 V. 2.如何选取纸带和计数点 要选取点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,在便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点,依次为A、B、C…如图11-4所示,测出相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6…利用打下点的纸带和测量的有关数据便可以进行计算. 图11-4 ●特别提醒 (1)验证牛顿第二定律时 ①实验用的是控制变量法; ②将砂桶或钩码重力视为小车所受合外力,必须满足小车和砝码的总重量远远大于砂桶的重量; ③在平衡摩擦力时,要将一端垫高,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源. ③误差分析: 本实验采取分析纸带的方法求每一点的瞬时速度,即物体下落的实际速度.由于摩擦阻力的存在,利用所测得的速度计算的动能的增加量总略小于重力势能的减少量,这是产生系统误差的主要原因.另外,用刻度尺测纸带上点与点之间距离时,也可能造成误差. 用图象处理实验数据 【例3】 (2012·浙江卷,22)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤. (1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表: 弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x/(10-2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m; (2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图11-9所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请画出这两个共点力的合力F合; 图11-9 (3)由图得到F合=________N. 答案 (1)如解析图所示 53 (说明:±2范围内都可) (2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可) 如解析图所示 (3)3.3(说明:±0.2范围内都可) 请将下列实验步
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