如圖所示的紙帶是某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的,紙帶上的O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一點(diǎn),1、2、3、…則是此后每隔0.02s打下的點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)的間隔在紙帶上已標(biāo)出.
(1)該紙帶表示的物體的加速度大小為
9.69m/s2
9.69m/s2
,在標(biāo)號(hào)5點(diǎn)時(shí)物體的速度大小是
0.96m/s
0.96m/s

(2)某同學(xué)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示重錘的動(dòng)能略大于重錘的勢(shì)能,則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因可能是
BC
BC
(填序號(hào)).
A.重錘的質(zhì)量測(cè)量錯(cuò)誤            B.該同學(xué)自編了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C.交流電源的頻率不等于50Hz      D.重錘下落時(shí)受到的阻力過(guò)大
(3)在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”時(shí),要用到算式gh=
v22
,式中.v和h分別是利用紙帶測(cè)出的瞬時(shí)速度和下落的高度,試問(wèn):g是應(yīng)該用當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值,還是用根據(jù)紙帶測(cè)出的加速度值?為什么?
用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋粲酶鶕?jù)紙帶測(cè)出的加速度,相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒.
用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋粲酶鶕?jù)紙帶測(cè)出的加速度,相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒.
分析:(1)根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出物體加速度的大小,通過(guò)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出標(biāo)號(hào)5的速度.
(2)該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在,偶然誤差來(lái)自數(shù)據(jù)的測(cè)量.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定g值是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冗是根據(jù)紙帶測(cè)出的加速度.
解答:解:(1)由于相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量,即△x=aT2,得a1=
x45-x01
4T2
,a2=
x56-x12
4T2
,a3=
x67-x23
4T2
,a4=
x78-x34
4T2

則物體的加速度a=
a1+a2+a3+a4
4
=
x58-x04
16T2
=
(17.3+21.1+25.0+28.8-1.4-5.8-9.6-13.4)×10-3
16×4×10-4
=9.69m/s2
標(biāo)號(hào)5的瞬時(shí)速度等于4、6的平均速度,v5=
(17.3+21.1)×10-3
0.04
m/s=0.96m/s

(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示重錘增加的動(dòng)能略大于重錘減少的重力勢(shì)能,說(shuō)明測(cè)量的物體的速度偏大或者是物體的重力勢(shì)能偏小,
A、由重錘下落過(guò)程中mgh=
1
2
mv2
可知,重錘的質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)無(wú)關(guān),所以重錘的質(zhì)量測(cè)量錯(cuò)誤不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),故A錯(cuò)誤;
B、該同學(xué)若自編了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可能導(dǎo)致重錘增加的動(dòng)能略大于重錘減少的重力勢(shì)能,故B正確;
C、交流電源的頻率不等于50HZ.此時(shí)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔不是0.02s,所以此時(shí)的測(cè)量的速度可能會(huì)大于真實(shí)的數(shù)值,導(dǎo)致重錘增加的動(dòng)能略大于重錘減少的重力勢(shì)能,故C正確;
D、重錘下落時(shí)受到的阻力過(guò)大,會(huì)使物體的速度減小,不會(huì)使物體的動(dòng)能變大,故D錯(cuò)誤;
故選:BC.
(3)要驗(yàn)證重力勢(shì)能的減小量是否等于動(dòng)能的增加量,即判斷mgh與
1
2
mv2
是否相等,重力加速度應(yīng)該運(yùn)用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,若用紙帶測(cè)得的加速度,則相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒.
故答案為:9.69m/s2,0.96m/s,BC,用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,若用根?jù)紙帶測(cè)出的加速度,相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒.
點(diǎn)評(píng):紙帶問(wèn)題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題.會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度,以及知道該實(shí)驗(yàn)的原理,會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理分析誤差的來(lái)源.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.用它測(cè)量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是
7.25
7.25
mm.

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.
①請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):
a.
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
;b.
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2
③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是
空氣阻力和摩擦阻力的影響
空氣阻力和摩擦阻力的影響

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.用它測(cè)量一小球的直徑,如圖所
示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm.
(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):①
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
;②
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(3)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:2011屆江蘇省鹽城中學(xué)高三第一次模擬考試物理試題 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是   ▲     mm。 

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.

(1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):
①         ▲            ;②         ▲           .
(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE =   ▲     ;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=   ▲     m/s2.
(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是  

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年江蘇省新沂市高三上學(xué)期12月階段檢測(cè)物理卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

 

1.有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是         mm。

 

2.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.

①請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):

a.                               ;b.                                      

②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE =            ;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=         m/s2

③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是     

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年江蘇省高三第一次模擬考試物理試題 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是    ▲     mm。 

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.

(1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):

①          ▲             ;②          ▲            .

(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE =    ▲      ;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=    ▲     m/s2.

(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是  

 

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