某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 。
A.电源 B.秒表 C.小桶 D.沙子
(2)木板倾斜的目的是为了 。
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( )
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
①A—D ②C—H ③E—H ④G—K
(5)下面是本实验的数据记录表,
|
橡皮筋做功 |
10个间隔距离x(m) |
10个间隔时间T(s) |
小车获得速度vn(m/s) |
小车速度的平方vn2(m/s)2 |
1 |
W |
0.2880 |
0.2 |
1.44 |
2.07 |
2 |
2W |
0.4176 |
0.2 |
2.09 |
4.36 |
3 |
3W |
0.4896 |
0.2 |
2.45 |
5.99 |
4 |
4W |
0.5904 |
0.2 |
2.95 |
8.71 |
5 |
5W |
0.6480 |
0.2 |
3.24 |
10.50 |
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn 。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性。
在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_____(填字母代号).
A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
如图(d)所示的实验电路。
①为了粗测“2.5V 0.6W”小电珠的电阻,必须将开关断开。把多用电表选择开关旋转到“×Ω”挡;进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别与小电珠两极相接触,测得小电珠的阻值如图(e)所示,其读数为。
②将选择开关置于直流电压档,闭合S1、S2,此时测得的是两端电压。
③为了测量小电珠的电流,应将选择开关置于直流电流档,闭合开关,断开开关,然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱。
(18分)用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律。
①某同学通过实验得到如图(b)所示的a—F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时。图中a0表示的是时小车的加速度。
②某同学得到如图(c)所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=cm。由此可算出小车的加速度a=m/s2(加速度保留两位的效数字。
气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图
(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块
分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
①实验中还应测量的物理量是_________ ___________。
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是____ ________________。
③被压缩弹簧的弹性势能的表达式为 。
(本题每空3分,共18分)
(1)某同学用图示的装置做验证动量守恒定律的实验。选用小球a为入射小球,b为被碰小球。设小球a、b的质量分别为ma、mb;则它们的质量关系应为ma_________mb,半径关系为rarb(填“大于”、“等于”或“小于”)放上被碰小球b后,两小球a、b碰后的落点如图所示,系统碰撞过程中动量守恒则应满足的表达式是_______________,(用题中物理量和图中字母表示)