在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图8(甲)的实验装置。
(1)实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m << M的同时,实验时首先要做的步骤是 。
(2)如图9(乙)为实验中打出的一条纸带,选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系,测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB。已知砂和砂桶的总质量m,小车的质量M,重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为 。(用题中的字母表示实验中测量得到物理量)。
四、计算题(本题共3小题,共36分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,得到的弹力与弹簧长度的图像如图所示,
(1)下列表述正确的是()
A.a的原长比b长 |
B.a的劲度系数比b的小 |
C.a的劲度系数比b的大 |
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 |
(2)实验图像最后出现曲线是因为______________________________.
某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上 根据实验结果画出的图
(1)关于此实验的下列说法中正确的是_________
A.同一次实验中,O点位置不允许变动
B.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大
C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点
(2)本实验采用的科学方法是___________
A.理想实验法 B.等效替代法 C.逆向思维法 D.建立物理模型法
(3)图乙中的合力的测量值与理论值F两力中,方向一定沿AO方向的是_________
某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验,他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据如下表,()
根据所测得的数据和关系曲线可知,这种规格的弹簧的劲度系数为_______N/m,在图像的末端图像变弯曲的原因是__________
某研究性学习小组用图甲所示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g.则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为.(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
h(cm) |
10.00 |
20.00 |
30.00 |
40.00 |
50.00 |
60.00 |
t(s) |
0.069 |
0.119 |
0.159 |
0.195 |
0.226 |
0.255 |
v(![]() |
1.45 |
1.68 |
1.89 |
2.05 |
2.21 |
2.35 |
请在坐标纸上画出v-t图像。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g=m/s2,试管夹到光电门1的距离约为cm。(以上结果均保留两位有效数字)
(1)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学得到如图所示的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6为计数点,已知每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),打点计时器的工作频率为50Hz。则计数点3到0的距离为cm。
(2)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有3个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带 |
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 |
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 |
D.把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔 |
上述实验步骤的正确顺序是:(用字母填写);
②图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______s;
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=______;(用计数点间距和T表示)
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=______.(用计数点间距和T表示)