某同学设计了一个探究无轮子小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验,图甲为实验装置简图.(计算结果保留两位小数)
(1)他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法正确的是(_____)
A.实验时要平衡摩擦力 B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车的总重力 D.实验进行时应先释放小车再接通电源
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中0,1、2、3、4、5、6是计数点,相邻计数点间有4个点未画出,距离如图所示.则打2点时小车的速度为_______m/s;该同学计算小车加速度大小为______ m/s2。
(3)当长木板水平放置时,保持实验小车重量20N不变,改变砂和砂桶质量,得到图丙中的图线不过原点.现在要让图线过原点,则长木板与水平桌面的倾角应该调整为θ,则tanθ =________.
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如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择
A.质量为10g 的砝码
B.质量为50g 的塑料球
C.质量为200g 的木球
D.质量为200g 的铁球
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如下图所示。纸带的 端(选填“左”或“右’)与重物相连。
(3)上图中O 点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G 作为计数点,为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量O、F 两点间的距离h1 和________两点间的距离h2
(4)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量ΔEk= (用本题所给字母表示)。
(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O 的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2--h 图线,如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为 %(保留两位有效数字)。
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如图所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5 cm的小方格,取g=10 m/s2.由此可知:闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________m/s;从抛出点到C点,小球速度的改变最大为________ m/s.
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图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图.
(1)实验中,需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高, .(写出剩余实验步骤)
(2)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于细绳对小车的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是m远小于M.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.
(3)如图2所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a= m/s2(结果保留2位有效数字).
(4)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力.在处理数据时,他以小车的加速度的倒数为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出﹣M图象,图3中能够正确反映﹣M关系的示意图是 .
(5)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图4所示).此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 .
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大.
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“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是_______
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置,此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数,他还应该记录下_______________________。
(3)图乙中的F是利用平行四边定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示,F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示,这两个力中,方向一定沿AO方向的是____________。
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某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如下图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)
试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线____________
该弹簧的劲度k=________________
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探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板一端伸出桌面,另一端适当垫高,使木块连上纸带后恰好匀速下滑,细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,调节滑轮高度使细线恰好与木板平行。按住木块,缓慢向沙桶中添加细沙,释放木块,记下弹簧秤的示数F及并通过计算求出相应纸带的加速度a,再改变沙桶质量……获取多组F,a的数据。
(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是 。
A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放木块
B.添加细沙,比用钩码可以更方便地获取多组实验数据
C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量
D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量
(2)某次打出的纸带如下图所示,选取A、B、C、D、E,5个计数点(每两个计数点间还的4个点未画出),则打B点时的速度大小为 m/s,木块的加速度大小为 m/s2。(保留三位有效数字)
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某实验小组利用图中所示的装置探究加速度与力、质量的关系.
①下列做法正确的是________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量.(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图2所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲________m乙,μ甲________μ乙.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
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在“探究加速度与力.质量的关系”的实验中:
(1)对于本实验,以下说法中正确的是
A.砂和桶的总质量要远大于小车的总质量
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
D.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以为横坐标
(2)某同学在接通电源进线实验之前,将实验器材组装如图所示,下列对此同学操作在判断正确的是( )
A.打点计时器不应固定在长木板的最右端,而应固定在靠近定滑轮的那端
B.打点计时器不应使用干电池,而应使用交流电源
C.不应将长木板水平放置,而应在右端垫起合适的高度,平衡摩擦力
D.小车初始位置不应离打点计时器太远,而应靠近打点计时器放置
(3)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示:
请你在方格中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。
(4)从图线可得出拉力大小为 (结果保留两位有效数字);
(5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图所示,此图中直线发生明显弯曲的原因是 。
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某同学在做探究小车速度随时间变化的规律实验时打出的纸带如下图所示,相邻两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两计数点间的距离,打点计时器使用的电源频率为50Hz.(结果保留小数点后两位)
则由以上信息可推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为 ;
(2)小车所做的运动是 ;
(3)打计数点4时小车的速度大小为v= ;
(4)小车的加速度为a= .
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