1.在探究功與物體速度變化關(guān)系的實驗中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的W-v圖象,下列符合實際的是( )
解析:根據(jù)實驗探究知道W∝v2,故W-v圖象應(yīng)是開口向上的拋物線的一部分,故B對,A、C、D都錯.
答案:B
2.利用重錘下落探究外力做功與物體動能變化實驗中,下面敘述正確的是( )
A.應(yīng)該用天平稱出物體的質(zhì)量
B.應(yīng)該選用點跡清晰、特別是第一點沒有拉成長條的紙帶
C.操作時應(yīng)先放紙帶再通電
D.打點計時器應(yīng)接在電壓為4~6 V的直流電源上
解析:因為要記錄重錘自由下落的情況,所以操作時應(yīng)先通電再放紙帶,且用交流電源,因求證mgh=mv2,故不需要稱物體的質(zhì)量.
答案:B
3.某同學利用圖甲的實驗裝置做“探究動能定理”的實驗.在盡量減小摩擦阻力的情況下,先接通打點計時器的電源,再釋放紙帶,讓質(zhì)量m=1.00 kg的重物由靜止下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖乙所示,A、B、C分別為所選取的計數(shù)點,且O為開始打出的第一個點,OA之間有若干點未標出,相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02 s,重力加速度g取9.8 m/s2.
(1)釋放紙帶前,紙帶的________(選填“O”或“C”)端在上面;
(2)重物從O運動到B的過程中,動能的變化量ΔE=________(取兩位有效數(shù)字);
(3)請列舉一種能有效減小實驗誤差的做法:_______________.
解析:(1)O點為打出的第一個點,速度為0,與重物相連的紙帶在下端,應(yīng)該先打點.所以釋放紙帶前,紙帶的C端在上面.
(2)利用勻變速直線運動的推論,得
vB== m/s=1.157 5 m/s.
ΔEk=mv=×1×(1.157 5)2 J=0.67 J.
(3)可以多次測量求平均值以減小實驗誤差.
答案:(1)C (2)0.67 (3)多次測量求平均值
4.在用自由落體運動探究外力做功與動能關(guān)系時,某同學按照正確的操作選得紙帶如圖所示,其中O點是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點,該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm).已知打點計時器電源頻率為50 Hz,重物質(zhì)量為m,當?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2.
(1)這三組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是________.
(2)該同學用重物在OB段的運動來探究兩者之間的關(guān)系,先計算出該段時間重力做的功為________,接著從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起,圖中的B點是打點計時器打下的第九個點,他用vB=gt計算B點對應(yīng)的重物的瞬時速度,得到動能的增加量為________(均保留三位有效數(shù)字).這樣他發(fā)現(xiàn)重力做的功________(選填“大于”或“小于”)動能的增加量,造成這一錯誤結(jié)論的原因是____________
_____________________________________________________.
解析:(1)從有效數(shù)字的位數(shù)上不難得出15.7不符合有效數(shù)字的讀數(shù)要求.
(2)重力做的功WG=mghOB=m×9.80×12.42×10-2≈1.22m,
vB=gt=9.80×0.16 m/s=1.568 m/s,
動能的增加量ΔEk=mv=m×1.5682≈1.23m.
ΔEk>WG,造成這一現(xiàn)象的原因是計算重物速度時,認為重物下落加速度為g,而實際由于重物下落過程中受到空氣阻力作用,故重物的加速度小于g,將重物的速度算大了.應(yīng)該用AC段的平均速度計算,即vB=(T=0.02 s).
答案:(1)15.7 (2)1.22m 1.23m 小于 認為重力加速度為g而使得重物的速度偏大