小明同学利用如图1装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)本实验采用的物理思想方法是_______。
A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想实验法
(2)实验中小车质量应_________沙和沙桶的总质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(3)该同学实验中打出如图2的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起,每5个点取1个计数点,量出相邻两个计数点之间的距离分别为:,,,,则小车的加速度大小为________(保留两位有效数字)。
(4)在实验中保持小车质量不变,改变沙和沙桶的总质量,测得沙和沙桶的总重力F和加速度a的数据如下表:
0.15 | 0.30 | 0.48 | 0.62 | 0.74 | |
0.05 | 0.16 | 0.30 | 0.40 | 0.49 |
①根据测得的数据,在下图中作出a-F图像_____。
②根据上图3可知a-F图像未过坐标原点的原因可能是________(填序号)。
A.未平衡摩擦力 B.平衡摩擦力过度 C.小车质量太小
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某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示装置进行实验.
(1)为了完成实验,除了图1中所示的器材外,还需要以下实验器材中的
A.秒表 B.天平 C.弹簧测力计
D.毫米刻度尺 E.低压交流电源
(2)探究小车加速度和力的关系:他先用垫木把长木板的一端垫高来平衡摩擦力.挂上小桶,每次往桶中加入适量的沙来改变小车受到的力,相应地测出小车获得的加速度.在该实验中,所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得S1=2.15cm,S2=2.90cm,S3=3.70cm,S4=4.40cm,则打“3”点时小车的瞬时速度大小为 m/s,利用逐差法求得小车的加速度大小为 m/s2(结果均保留三位有效数字)
(3)若甲、乙两同学用同一装置做实验,为方便对比,两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的,各自得到了a﹣F图象如图3所示.图象的斜率不同说明两位同学使用器材中的 是不同的,且大小关系是 .
(4)若丙同学多次测量做出a﹣F图象如图4所示,发现该图线不通过原点,且图线的BC段明显偏离直线,分析可能的原因
A.摩擦力平衡过度 B.平衡摩擦力时倾角太小
C.所用小车的质量太大 D.所挂桶和沙的总质量太大
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在“验证动量守恒定律”的实验中:
(1)在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是______________________,其目的是X减小实验中的________(选填“系统误差”或“偶然误差”).
(2)入射小球每次必须从斜槽上______________滚下,这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同.
(3)入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,在m1>m2时,实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示),若满足____________________(用m1、m2、OM、OP、ON表示),则说明碰撞中动量守恒;若还满足_____________________(只能用OM、OP、ON表示),则说明碰撞前后动能也相等.
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频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律.他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄,得到的频闪照片如图乙,O为抛出点,P为运动轨迹上某点.则根据平抛运动规律分析下列问题:
(1)乙图中,摄像头A所拍摄的频闪照片为________[选填“(a)”或“(b)”].
(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm,(b)中OP距离为30 cm,g取10 m/s2则平抛物体的初速度大小应为________m/s,P点速度大小应为________m/s.
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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
答:_____________________。
(2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________。
A.m=5 g B.m=15 g C.m=40 g D.m=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,写出该加速度的表达式:____________。(用Δt1、Δt2、D、x表示)
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某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。
(1)实验中m__________(填“需要”或“不需要”)满足远小于M。
(2)实验中,将长木板左端垫高,其目的是__________。
(3)若实验中打出的一条纸带如图乙所示,点1、2、3、4为相邻的计数点,且相邻两计数点间还有四个计时点未画出,则小车的加速度大小为__________(结果保留一位有效数字)。
(4)根据本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,下图中可能与本实验相符合的是__________。
A. B. C.
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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
(1)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=________,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)________ ;
(2)由表中数据,在图坐标纸上作出a-F关系图线__________;
(3)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是______________________________________.
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在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根轻弹簧连接起来进行探究(如图所示).
(1)某次测量如图所示,指针示数为________cm.
(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针AB的示数LA和LB,用下表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(重力加速度g取10m/s2,计算结果小数点后保留一位数字.);由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.
钩码数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
LA/cm | 15.71 | 19.71 | 23.66 | 27.76 |
LB/cm | 29.96 | 35.76 | 41.51 | 47.36 |
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某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度(圈数)的关系。实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为。测量结果及部分计算结果如表所示(为弹簧的圈数,取重力加速度为)。已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm。
(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:①________;②________。
(2)以为横坐标,以为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出图象________________。
(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点。若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧,该弹簧的劲度系数与其圈数的关系的表达式为________;该弹簧的劲度系数与其自由长度(单位为m)的关系的表达式为________。
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某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.
①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm,图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量△l为_______cm;
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是______;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是_____________.
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