某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m,数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小车加速度a/m·s–2 |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小车质量m/kg |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
![]() |
4.00 |
3.45 |
3.03 |
2.50 |
2.00 |
1.41 |
1.00 |
0.60 |
请在方格坐标纸中画出a–1/m图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 。
(3)有一位同学通过实验测量作出了图(c)中的A图线, 另一位同学实验测出了如图(c)中的B图线.试分析
①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________________________;
②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________________;
③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________________________________.
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.
A.m1=5 g | B.m2=15 g |
C.m3=40 g | D.m4=400 g |
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:_____________________________________________________________________
(用Δt1、Δt2、D、x表示).
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,按实验要求装置好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上:____________________.
A.保持小盘和砝码的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次 |
B.保持小车质量不变,改变小盘和砝码的质量,测出加速度,重复几次 |
C.用天平测出小车和小盘的质量 |
D.平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动 |
E.挂上小盘,放进砝码,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列
的点
F.根据测量的数据,分别画出a-F和a-的图线
(9分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中.
(1)其中的两个实验步骤分别是:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另
一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2.
B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相
同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向.
请指出以上步骤中的错误或疏漏:A中是______________________;B中是
____________________________.
(2)在某次实验中,两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在图12中画出,图中的方格每边长
度表示2 N,O点是橡皮条的结点,请用两个直角三角板严格作出合力F的图示,并求
出合力的大小为________ N.
(6分)“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长为30 cm~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将________均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图3所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20 mm.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤③中应填写:______________________________________________________;
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL;
(3)油酸分子直径是________m.
如图所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端,使玻璃板水平接触水面.如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子间存在________________________作用.
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色,
这一现象在物理学中称为__________现象,是由于分子的
____________而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性
__________的方向进行的.