实验题利用电火花计时器做如下实验．
实验题利用电火花计时器做如下实验．
（1）甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．
①下面是操作步骤：
a．按图1安装器材；
b．松开铁夹，使重物带动纸带下落；
c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作；
d．进行数据处理．
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列______．
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…，电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为______ m/s．（保留到小数点后两位）
③如果已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2．从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为______J，重锤动能的增加量为______J．（保留到小数点后两位）
（2）同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．
a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、…；
c．测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、…；
d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、…，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…；（重力加速度g=9.80m/s2）
e．求出B、C、D、…各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、…，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、…；
f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2-W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）
①在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则配重重力所做的功W4=______J；
②该同学得到的υ2-W图象如图4所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=______m/s；
③小车的质量M=______kg．
（1）甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．
①下面是操作步骤：
a．按图1安装器材；
b．松开铁夹，使重物带动纸带下落；
c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作；
d．进行数据处理．
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列______．
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…，电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为______ m/s．（保留到小数点后两位）
③如果已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2．从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为______J，重锤动能的增加量为______J．（保留到小数点后两位）
（2）同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．
a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、…；
c．测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、…；
d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、…，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…；（重力加速度g=9.80m/s2）
e．求出B、C、D、…各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、…，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、…；
f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2-W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）
①在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则配重重力所做的功W4=______J；
②该同学得到的υ2-W图象如图4所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=______m/s；
③小车的质量M=______kg．
赞 我什么都没看到2 春芽
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解题思路：1、①实验步骤要符合事物发展逻辑，要有利于操作和减小实验误差，在明确实验原理的情况下奔着这个原则即可正确安排实验步骤．
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求出点F的速度大小．
③根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量．
2、（1）配重物体的重力即为小车所受合外力，据此可正确解答本题．
（2）根据题意可知，图象上的纵轴截距就是对应的就是
，据此可求出打A点时对应小车的速度v0大小．
（3）结合图象，根据功能关系可求出小车质量大小．
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求出点F的速度大小．
③根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量．
2、（1）配重物体的重力即为小车所受合外力，据此可正确解答本题．
（2）根据题意可知，图象上的纵轴截距就是对应的就是
| v | 2 0 |
（3）结合图象，根据功能关系可求出小车质量大小．
（1）①在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，
故具体步骤为：a、c、b、d
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：
vF=
XEG
2T=1.15m/s，
③重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△Ep=mgsOF=0.35J
动能增量为：△Ek=[1/2]m
v2F=0.33J；
（2）①配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
②由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：
v2A=0.25，
所以有：vA=0.50m/s．
③根据动能定理：W=[1/2]m
v2t-[1/2]m
v20，
可得：
v2t=
v20-[2W/m]，所以图象的斜率：k=[2/m]，
代入数据得：m=0.30kg．
故答案为：（1）①a、c、b、d；
②1.15
③0.35；0.33
（2）①0.39
②0.50
③0.30
点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律；探究功与速度变化的关系．
考点点评： 1、解决本题的关键知道实验的操作的一般步骤，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量．
2、本题考查了该实验的具体操作和结合图象进行数据处理，对应图象问题处理方法为，结合数学知识，写出图象的函数关系方程，明确截距、斜率等含义即可．
1年前
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