某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近,将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示],表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出v-Δt图,如图(c)所示.
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与vA、a和Δt的关系式为 =________.
(2)由图(c)可求得vA=______ cm/s,a=______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)
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某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为_____m/s2(保留2位有效数字).
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甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为________(用L、L1和g表示).
(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反应时间为__________s.(结果保留2位有效数字)
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:___________.
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甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s拍1幅照片.
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是_______.(填正确答案标号)
A.米尺 B.秒表 C.光电门 D.天平
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.
答:________________________________________________
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=___m/s2.(保留2位有效数字)
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利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示.
s(m) | 0.500 | 0.600 | 0.700 | 0.800 | 0.900 | 0.950 |
t(ms) | 292.9 | 371.5 | 452.3 | 552.8 | 673.8 | 776.4 |
s/t(m/s) | 1.71 | 1.62 | 1.55 | 1.45 | 1.34 | 1.22 |
完成下列填空和作图:
⑴若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_________________;
⑵根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线_____________;
⑶由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=_______m/s2(保留2位有效数字).
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某小组进行“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。
(1)关于本次实验,下列说法正确的是_________________(填正确答案标号)。
A.电磁打点计时器用4〜6V的直流电源
B.频率为50Hz的电源,打点周期为0.02s
C.应先释放纸带,后接通电源
D.处理纸带时,可以舍弃点迹密集和不清晰的点
(2)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D为依次排列的4个计数点,相邻两个计数点之间有4个计时点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6mm,sB=126.5mm,sD=624.5mm。
可由以上信息推知:
①相邻两计数点的时间间隔为___________s;
②打C点时物体的速度大小为___________m/s;
③物体的加速度大小为___________(用sA、sB、sD和表示);
④写出一种影响测量结果误差的因素:___________。
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一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像_______.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
(2)通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步的转换,通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确.
(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是_______.
(4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________,单位是________.
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(1)在研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是(______)
A.必须称出小球的质量
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.斜槽轨道必须是光滑的
D.应该使小球每次从斜槽上不同位置从静止开始滑下
(2)图 a 为甲同学描绘的平抛运动轨迹,O 为抛出点,按图上的数据,求得小球的初速度 v0=______m/s;(取 g=10m/s2)
(3)乙同学在研究平抛运动时只在竖直板面上记下了重锤线 y 的方向,但忘了记下平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图 b 所示,在曲线上取 A、B 两点量出它们到 y 轴的距离,A1A 的距离x110cm ,B1B 的距离 x2=20cm ,以及 AB 的竖直距离 h=15 cm ,用这些数据可以求得小球平抛的初速度为______m/s。(取 g=10m/s2)
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某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹,a、b、c 位置是运动轨迹上三个点(已标出)。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向,则:
(1)小球平抛的初速度为______m/s。(重力加速度 g=10m/s2)
(2)小球运动到 b 点的速度为_______m/s。
(3)从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。
(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=_____cm,y=________cm。
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(1)在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是(____)
(2)利用如图 所示的装置研究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面说法不正确的是(____)
A.坐标原点就是斜槽口的端点
B.要在斜槽上适当高度释放小球
C.应把木板调整到竖直方向
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
(3)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光, 拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为 3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s (g 取 10 m/s2)
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