在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________________m/s(保留两位有效数字).
(2)从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量ΔEP=___________J,动能的增加量
ΔEk=_________________J(保留两位有效数字).
(3)即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因____________________________________________________________________________________
(8分)气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律。( )
⑴如图所示,做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出),可读出遮光条通过光电门的时间为Δt,用游标卡尺测得遮光条宽度为d,用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x,气垫导轨总长为L,其最右端离桌面的高度为h,滑块和遮光条总质量为M,已知重力加速度为g,这一过程中滑块减少的重力势能表达式为,滑块获得的动能表达式为;(以上表达式均用已知字母表示)
⑵某实验小组在一次实验后,通过数据发现,滑块获得的动能略大于其减少的重力势能,可能的原因是。
在“探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”时,采用如图(a)所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上; |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力; |
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源; |
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=![]() |
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图(b)和图(c)所示,回答下列问题:
(b) 图上端不是直线的原因是:;
(c) 图不过原点的原因是:。
一位同学做“探究小车速度随时间变化规律”实验时,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到点迹清晰的一条纸带,他把某一个点记作O,再选依次相邻的6个点作测量点分别标以A、B、C、D、E、F,如图(a)所示.
(1)如果测得C、D两点相距2.70cm,D、E两点相距2.90cm,则小车在打D点时的速度是m/s.
(2)如果某同学分别算出小车打各个点的速度,然后把数据标示在v-t图上,如图(b)所示
① 请完成图像;
② 由此图可求得小车的加速度a=m/s2.
在做《研究匀变速直线运动》的实验中,打点计时器采用的是________(选“交流”或“直流”)电源;实验中得到一条纸带如图所示0、1、2、3、4、5、6为实验中所取的计数点,两个计数点间有四个点未画出。0到1、2、3、4、5、6间的距离分别为(0.96、3.84、8.64、15.36、24.00、34.56)cm,那么计数点间的时间间隔为 ____ s;根据纸带上所测得数据求出打印计数点5时纸带的速度大小v5 =_______;该运动的加速度大小 a="__________" m/s2,方向为__________(填“A到B”或“B到A”)(精确到小数点后两位)
在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是()
A.橡皮条固定端的位置 |
B.描下![]() |
C.橡皮条伸长后的总长度 |
D.两个弹簧秤的读数 |
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的图,其中为橡皮筋与细绳的结点.图中的是
和
的合力的理论值;是
和
的合力的实际测量值。