某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:

①按如圖1所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.
②釋放小車,然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源頻率為50Hz),打出一條紙帶.
(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出滿意的一條,如圖2所示.把打下的第一點(diǎn)記作O點(diǎn),然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未畫出),用刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m,他把鉤碼重力作為小車所受合外力,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,算出從打O點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過程中合力做功W=
0.176
0.176
J,把打“5”點(diǎn)時小車的動能作為小車動能的改變量,算得Ek=
0.125
0.125
J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果偏差很大,沒能得到“合外力對物體做的功等于物體動能的增量”.通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生較大偏差的原因如下,其中可能的是
AB
AB

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合外力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合外力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
c.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小
D.計算“5”點(diǎn)的瞬時速度時,兩計數(shù)點(diǎn)間時間間隔誤取了0.08s.
分析:(1)將砝碼重力當(dāng)作小車所受合外力,根據(jù)功的定義可以正確解答,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出第5個點(diǎn)的速度大小,進(jìn)一步求出其動能大。
(2)實(shí)驗(yàn)誤差主要來自兩個方面一是由實(shí)驗(yàn)原理不完善導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差,一是由數(shù)據(jù)測量如測量距離等導(dǎo)致的偶然誤差,可以從這兩個方面進(jìn)行分析.
解答:解:(1)從打O點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過程中合力做功:
W=Fs=mgh=mgd5=0.05×9.8×0.360≈0.176J;
由題意知,計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s,
做勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度,
打第5個點(diǎn)的速度:v5=
s46
2t
=
d6-d4
2t
=
0.480-0.256
2×0.1
=1.12m/s,
打“5”點(diǎn)時小車的動能作為小車動能的改變量,Ek=
1
2
Mv52=
1
2
×0.2×1.122≈0.125J;
(2)A、鉤碼質(zhì)量太大,使得合外力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多,故A正確;
B.沒有平衡摩擦力,使得合外力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多,故B正確;
c.釋放小車和接通電源的次序有誤,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響,故C錯誤;
D.計算“5”點(diǎn)的瞬時速度時,兩計數(shù)點(diǎn)間時間間隔誤取了0.08s,使所測速度偏大,會對實(shí)驗(yàn)造成影響,但不會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差很大,故D錯誤;
故答案為:(1)0.176;0.125;(2)AB.
點(diǎn)評:明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵,該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:
①按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.

②釋放小車,然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源頻率為f=50Hz),打出一條紙帶.
(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如圖所示.
把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功.W=
0.176
0.176
J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),用正確的公式Ek=
Mf2
200
(d6-d4)2
Mf2
200
(d6-d4)2
(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時小車動能作為小車動能的改變量,算得Ek=0.125J.
(2)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大.通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是
AB
AB

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小
D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?泰安三模)某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:
a.按圖甲擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車的質(zhì)量M=0.50kg,鉤碼的總質(zhì)量m=0.10kg;
b.釋放小車,然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源的頻率f=50Hz),打出一條紙帶.
①他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出最②滿意的一條,如圖乙所示.把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,用厘米刻度尺測得各相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離分別為d1=0.008m,d2=0.024m,d3=0.041m,d4=0.056m,d5=0.072m,d6=0.088m…他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出從打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)時合力所做的功W=
0.197
0.197
J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),把打下第5點(diǎn)時小車的動能作為小車動能的改變量,算得Ek
0.160
0.160
J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
②此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”,且誤差很大.通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是
B
B

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏小太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小
D.根本原因是沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:
①按圖(a)擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.
②釋放小車,然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源頻率為f=50Hz),打出一條紙帶.
③他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如圖(b)所示.把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2)作為小車所受合力,算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功.W=
 
J
(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),用正確的公式Ek=
 
(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時小車動能作為小車動能的改變量,算得Ek=0.125J.
④此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大.通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是
 

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小
D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因
(2)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件.某同學(xué)利用圖(甲)所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系.圖中定值電阻R0=2Ω,電壓表、電流表均可視為理想電表.
①用“筆畫線”代替導(dǎo)線,根據(jù)電路圖,將圖(乙)中的實(shí)物電路補(bǔ)充完整.
②實(shí)驗(yàn)一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,閉合電鍵S,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值,通過測量得到該電池的U-I曲線a(見圖丙).則由圖象可知,當(dāng)電流小于200mA時,該硅光電池的電動勢為
 
V,內(nèi)阻為
 
Ω.
③實(shí)驗(yàn)二:減小光照強(qiáng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),通過測量得到該電池的U-I曲線b(見圖丙).當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時,若該電路的路端電壓為1.5V,由曲線b可知,此時電源的輸出功率約為
 
W.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011年山東省高三第二次質(zhì)量檢測物理卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:   

①按圖(a)擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.

②釋放小車,然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源頻率為=50Hz),打出一條紙帶.

1.他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如圖(b)所示.把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為,…,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W=          J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),把打下第5點(diǎn)時小車動能作為小車動能的改變量,算得Ek=          .(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

2.此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大。通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是         

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多

B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多

C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小

D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案