为了测定小车在斜面上下滑过程中克服阻力所做的功,某同学设计并完成了下面的实验.
实验器材:打点计时器、斜面、小车、米尺、天平、纸带
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实验中的部分操作步骤如下:
A.将打点计时器固定在斜面上某处,将纸带固定在小车上,如下图甲所示;
B.接通电源,按下打点计时器的脉冲输出开关,待打点稳定后,再释放小车,使之沿斜面下滑;
C.多次重复上述操作,选取一条点迹清晰的纸带进行测量.
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是打出的纸带的一段,相邻两记数点间还有四个打点未画出。由纸点数据可知,打点计时器打纸带上B点时小车的速度vB= m/s,打纸带上E点时小车的速度vE= m/s(保留两位有效数字).
②为了求出打点计时器打纸带上B点到打纸点上E点过程中小车克服阻力所做的功,还需直接测量的物理量有 .
③用测得的量及速度vB、vE表示克服阻力做功的计算式为Wf = .
学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了如图示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为mm.
(2)调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.
组次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
h/m |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
vA(m/s) |
1.73 |
2.12 |
2.46 |
2.74 |
3.00 |
请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式.
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK=(请用数字、质量m、速度vA表示).
(4)为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施.
电磁打点计时器是一种使用低压______(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器;若电源的频率为50Hz,则每相邻两个计时点间的时间间隔为______s。
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,某次实验纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每打5个点取1个计数点,各计数点到O点的位移如图,则小车通过D点时速度为________m/s.
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③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;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(1)表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数 |
F/N |
![]() |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是.
如图甲所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持不变,用钩码所受的重力大小作为,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图乙所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是.
(3)(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大. |