如图为“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,可通过计算机,把位移传感器采集到的小车运动的位移和时间量,直接转化为实验所需的小车的加速度值,更便捷的进行数据处理。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度,画出a-F关系图线。
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(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(如图所示)。(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 |
探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.
经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/(rad/s) |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
n |
5.0 |
20 |
80 |
180 |
320 |
Ek/J |
另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm,转轴间的摩擦力为N.
⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________.
⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s,则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.
⑴在用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1.00 kg的重物拖着纸带做竖直下落运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.04 s,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少量ΔEp=___________J,在此过程中物体动能的增加量ΔEk=_________J.(已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,答案保留三位有效数字).
⑵用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以 为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是______________.
某同学在做"利用单摆测重力加速度"实验:
(1)测单摆周期时,应该从摆球经过_________(填“最低点”或“最高点”)时开始计时.
(2)如果实验测得的g值偏小,可能的原因是_________
A.测摆线长时摆线拉得过紧. |
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了. |
C.开始计时时,秒表过迟按下. |
D.实验中误将49次全振动数为50次 |
(3)某同学为了提高实验精度,在实验中改变几次摆长l,并测出相应的周期T,算出T2的值,再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系,将所得数据描点连线如图,并求得该直线的斜率为K.则重力加速度g=_________.(用K表示)
某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示).实验的主要步骤如下:
A.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段AO表示入射光线;
B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点;
C.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2;
D.在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住P1和P2的像;
E.移开玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1,C点到x、y轴的距离分别为l2、d2.
(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为:
n=___________.
(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2像,其原因可能是:_______________________________________________________.
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.图甲
图乙
(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
实验 次数 |
托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) |
滑块的加速度 a/(m/s2) |
1 |
0.100 |
0 |
2 |
0.150 |
0 |
3 |
0.200 |
0.39 |
4 |
0.250 |
0.91 |
5 |
0.300 |
1.40 |
6 |
0.350 |
1.92 |
7 |
0.400 |
2.38 |
图丙
请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m′都相等 B. 每次实验都保证M+m′远大于m
C. 每次实验都保证M+m′远小于m D. 每次实验的m′+m都相等
(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).