某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出(g取10m/s2)则:
(1)小球平抛的初速度为_____m/s;
(2)小球运动到b点的速度为_____m/s;
(3)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=_____cm,y=_____cm.
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利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律.其中交变电流的频率为50Hz,如图给出了该次实验中,从A点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点.测得各计数点到A点的距离分别为:d1=1.40cm,d2=3.29cm,d3=5.69cm,d4=8.59cm,d5=12.00cm,d6=15.90cm.
(1)如果该纸带A端与小车相连,则小车的运动方向为_______(选填“A→B”或“B→A”),且小车做_______(填“匀加速”、“匀减速”或“变加速”)直线运动.
(2)在打计数点F时,小车运动的瞬时速度为vF=_______m/s,小车的加速度大小为a=_______m/s2.(本小题计算结果数值均保留两位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的电压略偏小,但仍然稳定,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
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如图所示的实验装置可以用来测量重力加速度g,方法是让“工”字形金属片自由下落通过光电门.“工”字形金属片中间立柱长为h,上、下两块挡光片A、B足够窄,宽度均为d,挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来.若下挡光片B通过光电门的时间为Δt1,上挡光片A通过光电门的时间为Δt2,则“工”字形金属片进入光电门时的速度v1=________,离开光电门时的速度v2=________,自由落体运动的加速度g=________.
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在“研究平抛运动”的实验中,要描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图中a、b、c、d所示。
B.按实验原理图安装好器材,注意________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的运动轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是________。
(3)已知图中小方格的边长L=1.25 cm,则小球平抛的初速度为v0=________(用L、g表示),其值是________。(取g=9.8 m/s2)
(4)b点的速度vb=________。(用L、g表示)
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一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上,宇宙飞船上备有以下实验仪器:
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台(附砝码一套)
D.物体一个
为测定该行星的质量M和半径R,宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量,依据测量数据可以求出M和R(已知引力常量为G).
(1)绕行时测量所用的仪器为_____(用仪器的字母序号表示),所测物理量为_____.
(2)着陆后测量所用的仪器为_____,所测物理量为_____.用测量数据求该星球半径R=_____.
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如图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2)
(1) 选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm, 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J;打点计时器打到B点时重锤的速度vB=__________m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J.(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如上图的图线.图线的斜率近似等于_____________.
A.19.6 B.9.80 C.4.90
图线未过原点O的原因是___________________
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某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力,为探究小车的动能变化规律:
(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是____。
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先释放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置图中的仪器外,还需要的测量仪器有__________________________,
(3)如图为实验中打出昀一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,图中已经标明了要测量的物理量。另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________。
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图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________.
②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s __________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
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图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_______________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=1.25cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;B点的竖直分速度为_______m/s;B点的实际速度为_______m/s。(g=10m/s2,结果均保留两位有效数字)
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用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.
主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材.接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次.
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示.
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有____________和___________(填选项前的字母).
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图像_____________.
(3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是___________.v-t图像斜率的物理意义是______________________.
(4)描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是______(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”).
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想.请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的_____________________.
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