某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:
(1)当地的重力加速度是多少?
(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度?
(3)下落过程中机械能是否守恒?此同学依据以下问题设计了如下实验方案:
如图甲所示,将打点计时器(频率为)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示。在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出。
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)中的器材。
A.交流电源、天平及毫米刻度尺 |
B.交流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、毫米刻度尺及砝码 |
D.交流电源、天平及砝码 |
②计算当地重力加速度 。(用
,
、
表示)
③为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除做图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的是 。
④如图乙所示,打点计数点5时重物的速度 。(用
、
、
、
表示)
⑤该同学选择打计数点5时重物所在的位置为重力势能的零势能点后,若验证从计数点1至计数点5两点间重物的机械能守恒,其表达式为 。
某同学用伏安法测定一段阻值为5Ω左右的金属丝的电阻,要求测量结果尽可能准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻0.0125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻3kΩ);
E.电压表(0~15V,15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A);H.开关、导线
①上述器材中应选用的是____________.
②实验电路应采用电流表_______接法(填“内”或“外”)
③设实验中电流表、电压表的某组示数,如图所示,则图中I=___A,U=____V.
某同学在学习了DIS实验后,设计了一个测量物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.
在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.该同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.
实验 次数 |
不同的 挡光片 |
通过光电门的时间 (s) |
速度 (m/s) |
第一次 |
I |
0.23044 |
0.347 |
第二次 |
Ⅱ |
0.17464 |
0.344 |
第三次 |
Ⅲ |
0.11662 |
0.343 |
第四次 |
Ⅳ |
0.05850 |
0.342 |
(1)则以下表述正确的是
①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小
②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
(2)使挡光片的前端与车头齐平,测量车头到达光电门时的瞬时速度,测量值跟实际值相比
A.偏大 B.偏小 C.相等
(3)若把挡光片装在小车的正中间,测量小车正中间到达 光电门时的瞬时速度,测量值跟实际值相比
A.偏大 B.偏小 C.相等
某研究学习小组用图甲所示的装置
探究加速度与合力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量m不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力).已知重力加速度为g,不计滑轮的重力.某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点O的倾斜直线,其中纵轴为铝箱的加速度大小,横轴应为(用所给字母表示);当砂桶和砂的总质量较大 导致a较大时,图线(填选项前的字母).
A.偏向纵轴 | B.偏向横轴 |
C.仍保持原方向不变 | D.斜率逐渐减小 |
用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系
图1图2
(1)图2是实验中得到的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔是t. 测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为,为使由实验数据计算的结果更精确一些,计算加速度公式应为a=
(2)某同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
![]() |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
![]() |
0.25 |
0.57 |
0.89 |
1.20 |
1.52 |
如图所示,请在答题纸相应的图中中作出a-F图象
②根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是
A.平衡摩擦力时木板倾角过小
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.小车质量太大
D.钩码的质量太大
如图所示,在“探究求合力的方法”实验中,用图钉把白纸固定在水平桌面上的木板上,并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O。下列说法正确的是
A.两条细绳必须等长 |
B.两条细绳的夹角越大越好 |
C.两个弹簧测力计的拉力必须等大 |
D.两个弹簧测力计贴在木板表面不会影响弹簧测力计读数 |