佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.
(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.
在“研究匀变速直线运动” 的实验中,小车拖着纸带的运动情况如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻的记数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位是cm,则打点计时器在打A点时小车的瞬时速度=________m/s,小车运动的加速度是
=_________
。
如图,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d。当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间分别为t1和t2,则小车加速度=。(用b、d、t1、t2表示)
实验(共18分)
I.某物理兴趣小组在一次探究活动中,要测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,右端装有定滑轮;木板上有一滑块,其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点.
(1)上图给出的是实验中获取纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度=(保留三位有效数字).
(2)请回答下列两个问题:
① 为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数,还需测量的物理量是(填写字母代号)
A.木板的长度
B.木板的质量
C.滑块的质量
D.托盘和砝码的总质量
E.滑块的运动时间t
② 欲测量①中所选定的物理量,所需要的实验器材是.
(3)实验时,用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力,则滑块与木板间的动摩擦因数=(用L、g、a、
、
、
、t中所需要的字母表示).与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”).
Ⅱ.在“互成角度的两个力的合成”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时+
=90°,然后保持A的读数不变,当
角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是
A.增大B的读数,减小角
B.减小B的读数,减小角
C.减小B的读数,增大角
D.增大B的读数,增大角
电磁打点计时器是一种使用___电源的打点计时仪器,其工作电压是_______V,当频率为50Hz时,它每隔_______s打一次点。
在《用打点计时器测速度》的实验中
(1)需要的器材有:电磁打点计时器、复写纸片、导线
(2)下列说法正确的是。
A.拖动纸带的同时,闭合电源开关 |
B.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作时,拖动纸带 |
C.纸带上的打点密集说明,纸带运动速度较大 |
D.利用打出的纸带可以准确的求出打下某些点时纸带运动的瞬时速度 |