某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”,他设计了如下实验:
(1)他的操作步骤是:
①安装好实验装置如图。
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车。
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上。
④先接通打点计时器的电源,后释放小车,打出一条纸带。
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:(g=9.8m/s2)
①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为 J,小车动能的增量为 J。(计算结果保留三位有效数字)
(2)此次实验探究结果的误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下,造成较大误差的主要原因是:①
② 。
随后小明开始做《验证力的平行四边形定则》的实验,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图(b)所示.先用两个弹簧秤钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,结点到某一位置O,此时记下两个弹簧测力计的读数F1、F2和两细绳的方向.请完成下列问题:
①F1的读数如图(c)所示(只画出了弹簧秤的一部分)则F1=_______N.
②小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,应该使结点拉到_______________,记下弹簧测力计的读数,并记下.
③在本实验中,若保持F1和F2的大小不变,则关于这两个力的合力的说法中正确的是()
A.合力F的大小随F1与F2夹角的增大而增大 |
B.F1和F2的夹角在0°到180°之间时,夹角越小,合力F越大 |
C.F1或F2的大小总是小于合力F的大小 |
D.合力F的大小不一定大于F1或F2的大小 |
小明同学到实验室去做《验证力的平行四边形定则》的实验时看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺,他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度,如图(a)所示,则钢笔套的长度为mm.
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
F/N |
0.10 |
0.18 |
0.26 |
0.30 |
0.40 |
a/(m·s-2) |
0.08 |
0.22 |
0.37 |
0.59 |
(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,A、B、C、D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出小车加速度a为m/s2(计算结果保留小数点后两位)。
⑵在实验中,(选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
⑶根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象。
⑷根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是。
李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小,如图(a)所示,
(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)有关此实验,下列叙述正确的是________.
A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 |
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力 |
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同 |
D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可 |
(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)
答:__________________________________
在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究。
某次测量如图乙所示,指针示数为___________cm。
在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表的数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m(重力加速度g=10m/s2)。由表1数据____________(填“能”或“不能”)
计算出弹簧2的劲度系数。
钩码数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
LA/cm |
15.71 |
19.71 |
23.66 |
27.76 |
LB/cm |
29.96 |
35.76 |
41.51 |
47.36 |