如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤:
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____
A.秒表 | B.游标卡尺 | C.圆规 | D.量角器 |
(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义 ;
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由 。
一种游标卡尺,它的游标尺有20个等分度,总长度为19 mm。现用它测量某工件宽度,示数如图甲所示,其读数为 cm。乙图中螺旋测微器读数为 mm。
利用图甲所示的装置测定某地重力加速度,得到图乙所示的一段纸带,测得AB=7.65cm, BC="9.17cm." 已知打点计时器所用交流电频率是50Hz,则(结果保留两位有效数字)
(1)打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s.
(2)由纸带计算出重力加速度的数值为________m/s2, 当地重力加速度公认值为9.80m/s2,该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是.
某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,采用如图所示的装置,通过控制装置让两小车同时开始运动,同时停止,测量两小车运动的位移,从而讨论加速度与力、质量的关系.某次实验中,测得两小车总质量均为300g,现保持两小车质量不变,改变盘中砝码的质量,进行几次实验,得到的数据如下表,表中的m1、m2分别表示两盘与砝码的总质量,x1、x2分别表示两小车运动的位移.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”).
(2)由运动学知识可知,两小车加速度之比a1/a2与位移之比x1/x2之间的大小关系为_________(选填“相等”、“不相等”、“没有关系”)
次数 |
小车1 |
小车2 |
比值 |
结论 |
||
m1/g |
x1/cm |
m2/g |
x2/cm |
m1g/m2 g |
x1/x2 |
在误差允许的范围内: |
1 |
9.00 |
28.80 |
14.00 |
45.00 |
0.64 |
0.64 |
2 |
9.00 |
23.20 |
19.00 |
50.50 |
0.47 |
0.46 |
3 |
14.00 |
29.90 |
24.00 |
52.20 |
0.58 |
0.57 |
4 |
14.00 |
23.40 |
29.00 |
51.20 |
0.48 |
0.46 |
(3)用m1g和m2 g分别代表两小车所受拉力. 根据实验数据可知,当小车的质量不变时,小车的加速度与拉力的关系是:。
在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示,弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。
(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为
(2)W—L图线不通过原点的原因是。
(3)弹簧被压缩的长度LOA为多少?_____________________。
(8分)在做“练习使用打点计时器”的实验时,图中是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为________s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0cm、x2=7.5cm、x3=13.5cm,则物体通过1计数点的速度v1=________m/s,通过2计数点的速度v2=________m/s,运动的加速度为________m/s2。