现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。
④改变 ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。 测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h。对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是 。
如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器,打点计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1,托盘及砝码的质量为m2。
①下列说法正确的是。
A.长木板C必须保持水平 |
B.实验时应先释放小车后接通电源 |
C.实验中m2应远小于m1 |
D.作a-![]() |
②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图像,可能是图b中的图线。(选填“甲、乙、丙”)
③图c为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是m/s2。(结果保留二位有效数字)
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离。根据读出的数据计算小车通过计数点“2”的瞬时速度v2 ="______" m/s。小车的加速度a ="______" m/s2。
在探究力的合成法则时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定位置O点,以下操作中正确的是
A.同一次实验过程中,O点位置不允许变动 |
B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度 |
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需要调节另一弹簧秤拉力 |
D.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应为90º,以便计算出合力的大小 |
在测定金属丝电阻率的实验中,需要测量金属丝的电阻,可供选用的器材如下:
待测金属丝:Rx(阻值约5Ω)
电流表A1:量程0.6A,内阻r1约为0.2Ω
电流表A2:量程10mA,内阻r2=50Ω
定值电阻R1:阻值20Ω
定值电阻R2:阻值200Ω
滑动变阻器R:阻值范围0~5Ω
电源E:干电池2节
开关S,导线若干。
①要想较准确测量待测金属丝的阻值,应选用定值电阻。(填R1或R2)
②实验中要求金属丝中的电流能从0开始变化,请在方框图中画出该实验的电路图(图中务必标出选用的电流表和定值电阻的符号)。
③若实验中A1表的示数为0.36A,A2表的示数为5.4mA,待测金属丝的阻值为Ω(结果保留两位有效数字)。
下图是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分:
(1)打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端应和重物相连接。(选填“左”或“右”)
(2)在实验中,该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是
A.选用的重锤质量过大 |
B.选用的重锤质量过小 |
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力 |
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确 |
(3)已知打点计时器的周期为0.02s,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,图中数字为各点距起点O的距离,设重锤为m="0.1" kg,当打点到B时,重锤的重力势能减少了0.191J,动能增加了0.190J,据此可以得出的结论是:______________________