某组同学设计了“探究加速度与物体所受合力
及质量
的关系”实验.图(
)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力
等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度
可用纸带上打出的点求得.
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(结果保留二位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量
的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量
,分别记录小车加速度
与其质量
的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量
的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度
与其质量倒数
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示)。你认为同学 (填“甲”、“乙”)的方案更合理,请继
续帮助该同学作出坐标系中的图象.
(3)在“探究加速度
与合力
的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度
与合力
的图线如图(
),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答: .
某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面内,米尺的零点与O点对齐.
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是________.
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离
C.测量A球与B球的质量
D.测量G点相对于水平槽面的高度
(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图所示,小球的直径D=________mm.
(4)常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图,则待测长度为________mm.
某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
(1)先采用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤打击力的大小,即可改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 。
(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图乙是照片的一部分,正方形小方格每边长L=1.0cm,闪光的快慢是每秒30次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度是_________m/s。
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(1)表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数 |
F/N |
![]() |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是 .
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是50Hz,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。
(1)打点计时器的打点周期是 s。
(2)图为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹)。根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为 m/s,小车做匀加速直线运动的加速度大小为 m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
某实验小组在实验室探究匀变速运动规律时,获取一条做匀减速直线运动的小车牵引的纸带,打点计时器使用交流电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按如图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,则:
(1)打点计时器正常工作时,打点的时间间隔取决于_______
A.交流电压的高低 | B.墨粉纸盘的大小 | C.纸带的长度 | D.交流电的频率 |
为减小实验误差,通常采取隔相同点取计数点的方法,如上述实验小组,其选取的相邻两计数点之间的时间间隔为_______
(2)在第二条纸带内中间时刻的速度是_______ m/s;
(3)由上述数据可知小车运动的加速度是_______ m/s2(计算结果保留两位有效数字)