某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究"动能定理",如图,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距的、两点各安装一个速度传感器记录小车通过、时的速度大小。小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:
①测量和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在点,,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过、时的速度。
③在小车中增加砝码,或,重复②的操作。
(2)表1是他们测得的一组数据,其中是与小车中砝码质量之和, 是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量,是拉力传感器受到的拉力,是在、间所作的功。表格中=,=.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表1,请在方格纸上作出图线。
表1 数据记录表
次数 |
M/kg |
|v22-v21| /(m/s)2 |
△E/J |
F/N |
W/J |
1 |
0.500 |
0.760 |
0.190 |
0.400 |
0.200 |
2 |
0.500 |
1.65 |
0.413 |
0.840 |
0.420 |
3 |
0.500 |
2.40 |
△E3 |
1.220 |
W3 |
4 |
1.000 |
2.40 |
1.20 |
2.420 |
1.21 |
5 |
1.000 |
2.84 |
1.42 |
2.860 |
1.43 |
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上:_____________
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带 |
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路 |
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码 |
D.断开电源,取下纸带 |
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
F.换上新的纸带,再重复做三次
图为《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中某时刻的照片,由图看出,小车正在向运动填 “左”或“右”);小车开始运动时,所在位置是。
中学物理实验室中的打点计时器分为电磁打点计时器和电火花计时器两种,它们对于电源的要求,相同点是;不同点是 _____。
在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中: 下列操作正确的有。(填选项代号)
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 |
小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,上图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有一个点,则AD段的平均速度是m/s,D点的瞬时速度是m/s,小车运动的加速度大小是m/s2。(结果保留2位小数)
如图所示,让滑块沿倾斜的导轨做加速运动。事先在滑块上固定遮光片,当遮光片的宽度ΔS很小时,可认为滑块通过光电门的平均速度是 。某次实验时,测得遮光片的宽度为5cm,通过光电门的挡光时间为2×10-2s,则滑块通过光电门时的瞬时速度为 _________m/s
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