某同学用图1的实验装置探究“小车加速度与力”的关系,图中A为小车,连接在后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,P为带有滑轮及砝码的盘,通过增减盘中的砝码可调节A受到的拉力。实验中,小车碰到定滑轮时,盘和砝码尚未到达地面。
(1)调节P中的砝码,先接通电源、再松开小车,观察发现弹簧测力计C的示数如图2时,打 点计时器打下的纸带如图3所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,可求得:(保留三位有效数字)
①滑块运动的加速度a= ;
②小车A的质量为mA= ,与真实值相比,求得小车A的质量 (选填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据: 。
(2)利用此装置还可以验证A、P组成的系统机械能是否守恒,若选用图3中纸带上的M、N两点进行验证,已知小车A的质量为mA,回答下列问题:(重力加速度为g)
①下列物理量中,还需测量或计算的是 .(填入正确选项前的字母)
A.P的总质量mP B.M点的速度vM和N点的速度vN
G.OG两点间的距离hOG D.MN两点间的距离hMN
E.小车从M运动到N的时间t AN
②AP系统从M到N的过程中,重力势能的减小量为△Ep= ,动能的增加量为△Ek= .(用测量或计算的物理量字母表示)
物体做平抛运动的规律可以概括为两点:
(1)水平方向做匀速直线运动;
(2)竖直方向做自由落体运动。
为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地。则这个实验()
A.只能说明上述规律中的第(1)条 | B.只能说明上述规律中的第(2)条 |
C.不能说明上述规律中的任何一条 | D.能同时说明上述两条规律 |
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
A、按装置图安装好实验装置
B、用游标卡尺测量小球的直径d
C、用米尺测量悬线的长度l
D、让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0。此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……当数到20时,停止计时,测得时间为t
E、多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D
F、计算出每个悬线长度对应的t 2
G、以t2为纵坐标、l为横坐标作出t2-l图线。 结合上述实验,完成下列任务:
(1)用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如上图所示,读出小球直径d的值为cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2–l图线如图所示。根据图线拟合得到方程 t2="400.0" l+3.0。由此可以得出当地的重力加速度g=m/s2。
(取π=3.14,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t 2-l图线,而应作t-l图线
D.不应作t 2-l图线,而应作t2–图线
老师带着几名学生进行野外考察。登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆,如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、秒表进行相应的测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度由静止释放,使石块在竖直平面内摆动。用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
(1)利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=。
(2)若某次用秒表测量若干次全振动所用的时间如图所示,则所时间为t=s
(3)若同学们在某次测量中,振动周期测量正确,但测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的________(用字母表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=_______;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________,此过程中物体动能的增加量△Ek=________;(g取9.8m/s2)
(4)通过计算,数值上△EP________△Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因为________________________________________________;
(5)实验的结论是______________________________________________________。
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为.
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g =.
(3)从图可知,摆球的直径为cm.
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的.
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间 |
C.以摆线长作为摆长来计算 |
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 |