用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验:
(1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________。
A、天平(附砝码) B、秒表 C、刻度尺(最小刻度为mm) D、低压交流电源
(2)实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是____。
A、小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。
B、小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。
C、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,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
(3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,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___________。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。
(4)如图为某次实验纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:S1=0.55 cm,S2=0.94 cm,S3=1.35 cm,S4=1.76 cm,S5=2.15 cm,S6=2.54 cm。
①相邻两计数点间的时间间隔为____________ s;
②计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________(填“A、B、C、D”序号)
A、2.76 cm B、2.85 cm C、2.96 cm D、3.03 cm
③打下“3”点时小车的瞬时速度v3=__________m/s;小车的加速度a=_____________ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
(5)某小组在研究“外力一定时,加速度与质量的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图(甲),然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像,如图(乙)所示。你认为_______同学(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
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一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则。
(1)如图(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶______时电子秤的示数F。
(2)如图(b),将三根细线L1、L2、L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、______________和电子秤的示数F1。
(3)如图(c),将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上,并将L1拴在其上。手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2,使____________和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。
(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示,根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示,若________________,则平行四边形定则得到验证。
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实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”.
①实验中使用的电火花计时器,应接_____电源.
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则:小车加速度的表达式为a=_____.
③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____.
④在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____.
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了.
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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H≫d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1)测小球直径时用了一种新出厂的游标卡尺,与普通游标卡尺不同,它游标尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数时清晰明了,方便了使用者正确读取数据.如果此游标尺的刻线是将“39 mm等分成20份”。用该游标卡尺测得小球的直径如图所示,则d=_______cm.
(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H变化的图像如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时,可判断小球下落过程中机械能守恒.
(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp,增加下落高度后,则ΔEp-ΔEk将________(选填“增加”“减小”或“不变”)。
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某同学用图1所示的装置验证牛顿第二定律。
(1)实验中,补偿打点计时器对小车的阻力和其它阻力的具体做法是:将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做__________运动。
(2)实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。
① 纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=__________m/s;
② 如图3所示,在v-t坐标系中已标出5个计数点对应的坐标点。其中,t=0.10s时的坐标点对应于图2中的A点。请你将①中计算出的vB标在图3所示的坐标系中,作出小车运动的v-t图线________,并利用图线求出小车此次运动的加速度a =__________m/s2。
(3)“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有条件的。若把实验装置设想成如图4所示的模型:水平面上的小车,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连。已知小车的质量为M,砂和桶的总质量为m,重力加速度为g,不计摩擦阻力与空气的阻力,根据牛顿第二定律可得F =________;由此可知,当满足________条件时,可认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg。
(4)在研究a与M的关系时,已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力。若以小车加速度的倒数为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴,可作出-M图像。请在图5所示的坐标系中画出-M图像的示意图______。
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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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在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于______.
A. 交流电压的高低 B. 交流电的频率
C. 墨粉纸盘的大小 D. 纸带的长度
(2)下列操作中正确的有________.
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车 D.电火花计时器应使用低压交流电源
(3)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,四条纸带的a、b间的间距相等,则a、b间的平均速度最小的是 ______
(4)某同学用如图 (a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的一条纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.
①实验时纸带的__________端是和小车相连的.(选填“左”或“右”)
②打点计时器打下C点时小车的速度大小为_________m/s.
③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为_________m/s2.
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“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.
(1)下列说法正确的是_______.
A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码
B.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响
C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可
D.当改变小车的质量时,由于小车的摩擦力发生变化,所以需要再次平衡摩擦力
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E、F、G作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cm、x6=7.22cm。已知电源频率为50 Hz,可以计算出小车的加速度大小是________m/s2(保留三位有效数字).实验中纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连接.
(3)假设某同学在一次实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的a-F关系图象可能是 ________.
A. B. C. D.
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研究小车匀变速直线运动的实验装置如图 (a)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是:__________(用字母填写).
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______ s.
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=________.
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________.
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某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳图是在白纸上根据实验结果画出的图.
、如果没有操作失误,图中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_________________.
、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
、以下是本实验的主要步骤,其中有重要遗漏的两个步骤的序号是______________
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示;
F.比较和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
、实验中的一次测量如图所示,两个测力计M、N的拉力方向互相垂直,即若保持测力计M的读数不变,当角由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是_________ 。
A.增大N的读数,减小角
B.减小N的读数,减小角
C.减小N的读数,增大角
D.增大N的读数,增大角.
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